Sensörler, robotların çevrelerini algılaması, karar vermesi ve görevleri yerine getirmesi için hayati öneme sahiptir. Fiziksel uyaranları (örn. mesafe, ışık, ses, kuvvet) kullanılabilir verilere dönüştürerek robotların otonom çalışmasına, karmaşık ortamlarda gezinmesine ve insanlarla etkili şekilde etkileşim kurmasına imkân tanır. Aşağıda işlevlerine göre kategorize edilmiş en önemli robotik sensörler sıralanmaktadır.
Yakınlık (Proximity) Sensörleri
Amacı: Fiziksel temas olmadan yakındaki nesneleri algılar.
Türleri:
- Ultrasonik Sensörler: Mesafeyi ölçmek için ses dalgalarını kullanır.
- Kızılötesi (IR) Sensörler: Nesneleri veya yakınlığı algılamak için kızılötesi ışık kullanır.
Uygulamaları: Engelden kaçınma, navigasyon, nesne algılama.
Lidar Sensörleri (Light Detection and Ranging)
- Amacı: Lazer darbelerini kullanarak çevrenin ayrıntılı 3D haritalarını oluşturur.
- Örnekler:
- 2D Lidar: Düz yüzeylerin haritalanmasında kullanılır.
- 3D Lidar: Daha ayrıntılı mekânsal haritalama sağlar.
- Uygulamaları: Otonom araçlar, SLAM (Eşzamanlı Konumlandırma ve Haritalama), engel algılama.
Görü (Vision) Sensörleri
Amacı: Navigasyon, nesne algılama ve tanıma gibi görevler için görsel bilgi yakalar.
Örnekler:
- Kameralar (RGB): Görüntü veya video yakalamak için standart kameralar.
- Derinlik Sensörleri: (Stereo, yapılandırılmış ışık, Time-of-Flight) 3D haritalama yapar.
Uygulamaları: Nesne algılama, yüz tanıma, otonom navigasyon, üretimde kalite kontrol.
Hareket (Motion) Sensörleri
Amacı: Hareketi veya konumdaki değişiklikleri algılar.
Türleri:
- İvmeölçer (Accelerometer): Doğrusal ivmeyi ölçer.
- Jiroskop (Gyroscope): Açısal hızı ölçer.
- IMU (Eylemsel Ölçüm Birimleri): İvmeölçer ve jiroskobu birleştirerek 6 eksenli veya 9 eksenli algılama yapar.
Uygulamaları: Denge kontrolü, stabilizasyon, mobil ve hava robotlarında navigasyon.
Kuvvet ve Basınç Sensörleri
Amacı: Uygulanan kuvveti, basıncı veya fiziksel teması ölçer.
Örnekler:
- Dokunsal (Taktik) Sensörler: Dokunma hissini taklit eder, basıncı veya dokuyu algılar.
- Yük Hücreleri (Load Cells): Bir nesneye uygulanan ağırlığı veya kuvveti ölçer.
Uygulamaları: Robotik kavrama, montaj görevleri, insan-robot etkileşimi.
Konum (Position) Sensörleri
Amacı: Bir bileşenin veya robotun tümünün konumunu veya yönelimini belirler.
Türleri:
- Enkoderler (Encoder): Motorun dönme veya doğrusal hareketini (optik veya manyetik) takip eder.
- Potansiyometreler: Açısal kaymayı veya doğrusal konumu ölçer.
Uygulamaları: Robot kollarında eklem konumu kontrolü, navigasyon, tekerlek takibi.
Çevresel (Environmental) Sensörler
Amacı: Çevresel koşulları izler.
Türleri:
- Sıcaklık Sensörleri: Sistem izleme için ısı seviyelerini ölçer.
- Nem Sensörleri: Havadaki nemi algılar.
- Gaz Sensörleri: Belirli gazları (örn. CO₂, metan) güvenlik amacıyla tespit eder.
Uygulamaları: Endüstriyel robotlar, tehlikeli ortam izleme, tarımsal robotik.
Ses (Sound) Sensörleri
Amacı: Ses sinyallerini yakalar.
Örnekler:
- Mikrofonlar: Ses tanıma, konuşma algılama veya sesli komutlar için kullanılır.
- Ultrasonik Sensörler: Sonar benzeri uygulamalarda mesafe ölçümü için kullanılır.
Uygulamaları: Konuşma tanıma, insan-robot etkileşimi, çevresel izleme.
Işık (Light) Sensörleri
Amacı: Işık yoğunluğunu ölçer ve değişiklikleri algılar.
Türleri:
- Foto direnç (Photoresistor): Işık seviyelerine göre direnci değiştirir.
- Fotodiyot (Photodiode): Işığı elektrik sinyaline dönüştürür.
Uygulamaları: Çizgi takip eden robotlar, güneş izleme, çevre ölçümü.
GPS (Küresel Konumlandırma Sistemi) Sensörleri
Amacı: Coğrafi konum ve navigasyon verilerini sağlar.
Uygulamaları: Açık alanda otonom navigasyon (örn. insansız hava araçları, teslimat robotları).
Manyetik Sensörler
Amacı: Navigasyon ve konumlandırma için manyetik alanları algılar.
Örnekler:
- Hall Etkisi Sensörleri: Manyetik alan gücünü ölçer.
- Manyetometreler: Dünya’nın manyetik alanını algılayarak pusula işlevi görür.
Uygulamaları: Navigasyon, robotik eklem konumlandırma, gizli nesneleri tespit etme.
Doğru Sensörleri Seçmek
Bir robot için sensör seçerken mühendislerin aşağıdaki faktörleri dikkate alması gerekir:
- Robotun Amacı: Hizmet robotları yüksek çözünürlüklü kameralara ihtiyaç duyarken, endüstriyel robotlar daha çok yakınlık ve kuvvet sensörlerine öncelik verebilir.
- Çalışma Ortamı: Dış mekân robotları, GPS ve hava koşullarına dayanıklı sensörlere ihtiyaç duyabilir.
- Maliyet ve Karmaşıklık: Sensör seçimi, hassasiyet ihtiyaçları ile bütçe ve entegrasyon gereklilikleri arasındaki dengeyi sağlamalıdır.