Ad

تساعد الحساسات الروبوتات على اتخاذ قرارات أكثر ذكاءً وتمنحهم القدرة على الاستجابة للأوامر مما يمكنهم من العمل مع البشر بشكل وثيق. يمكّن الحساس -باختلاف أنواعه- الروبوت من تحديد درجة الحرارة أو قرب الكائن منه وبالتالي يقرر الروبوت التصرف وفقًا لذلك. [١]

يقوم الحساس بتحويل كمية فيزيائية مثل الضغط ودرجة الحرارة والإشعاع والموضع والشدة الضوئية إلى كمية كهربائية تتمثل في الجهد أو التيار أو الشحنة.[٢]

أنواع الحساسات الأكثر شيوعاً

  • الحساسات التقاربية (Proximity Sensor).
  • حساس الموجات فوق الصوتية (Ultrasonic Sensor).
  • حساس درجة الحرارة (Temperature Sensor).
  • حساس الموجات تحت الحمراء (IR Sensor).
  • حساس الضغط (Pressure Sensor).
  • حساس اللون (Color recognition Sensor).
  • حساس الرطوبة (Humidity Sensor).
  • حساس اللمس (Touch Sensor ).
  • حساس الغاز والدخان (Smoke and Gas Sensor).

حساس درجة الحرارة

تعمل حساسات الحرارة وفق مبدأ بسيط وهو كلما تغيرت درجة حرارة المحيط تغيرت بعض خصائص الحساس الفيزيائية مثل المقاومة أو الجهد الكهربائي. وهناك العديد من الحساسات المختلفة للحرارة مثل: الحساس LM35، والمقاومة الحرارية، والمزدوجة الحرارية، وغيرها.

تُستعمل الحساسات الحرارية في كل مكان من حولنا، فهي موجودة في الحواسيب، والهواتف الذكية، والسيارات، ومكيفات الهواء وغيرها الكثير.[٣]

الحساسات التقاربية

الحساس التقاربي عبارة عن حساس غير لمسي يكشف عن وجود جسم ما بالقرب. ويمكن تقسيم أنواع الحساس التقاربي إلى عدة أنواع فرعية مثل: الحساس التقاربي الحثي، والحساس التقاربي السعوي، والحساس التقاربي الضوئي.

تشمل بعض تطبيقات الحساسات التقاربية الهواتف الذكية، والسيارات، والطائرات وغيرها الكثير.[٤]

حساسات الموجات تحت الحمراء

هناك نوعان من حساسات الموجات تحت الحمراء، وهي الحساسات المُرسِلة والحساسات العاكسة.

الحساسات المُرسِلة (Transmissive)

يوضع مُرسل الأشعة تحت الحمراء (عادة ما يكون عبارة عن ليد أشعة تحت حمراء IR LED) ومُستقبِل الأشعة تحت الحمراء (عادة ما يكون ديود ضوئي) بحيث يقابلان بعضهما البعض. وعندما يمر جسم ما بين المرسل والمستقبل، يستشعر الحساس وجوده. يعمل هذا النوع عادة كحساس تقارب، ويستخدم بشكل شائع في أنظمة اكتشاف العوائق (مثل الروبوتات) وأنظمة الأمان.

الحساسات العاكسة (Reflective)

في الحساسات العاكسة، يوضع المستقبل والمرسل جنبًا إلى جنب بحيث يقابلان الجسم، عندما يمر جسم أمامهما (المرسل والمستقبل) يستشعر الحساس وجود الجسم. يتم استخدام هذا النوع من الحساسات في الكثير من الروبوتات والسيارات والهواتف المحمولة. [٢]

حساس الموجات فوق الصوتية

هو جهاز إلكتروني يقيس البعد عن الجسم المستهدف عن طريق إصدار موجات فوق صوتية، حيث يحول هذه الموجات إلى إشارة كهربائية. وتحتوي الحساسات فوق الصوتية على مكونين رئيسيين: جهاز الإرسال (الذي يصدر الصوت باستخدام بلورات كهروضغطية) والمستقبل (الذي يصادف الصوت بعد انتقاله من وإلى الهدف).

يمكن استخدام هذه الحساسات في تقنية وقوف وركن السيارات الذاتية وأنظمة السلامة المضادة للتصادم. كما تُستخدم أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية أيضًا في أنظمة الكشف عن العوائق الروبوتية بالإضافة الى تكنولوجيا التصنيع.[٥]

حساس الضغط

يتكون من عنصر يتحسس الضغط ويحدد الضغط الفعلي المطبق عليه. يقوم مُستشعر الضّغط بتحويل الضّغط إلى إشارة كهربائيّة صغيرة يتم إرسالها وعرضها على أجهزة القياس أو على شاشة الحاسوب. وتُسمى حسّاسات الضّغط هذه أيضاً بأجهزة إرسال الضّغط. يُعبّر عن الضغط المُقاس بتيّار كهربائيّ تتراوح قيمته بين 4 و20 مللي أمبير، أو يُعبّر عنه بجهد كهربائيّ تتراوح قيمته من 0 إلى 5 فولت وذلك حسب قيمة الضّغط الفعليّة.[٢]

حساس اللون

هو جهاز يتحسّس و يكتشف الألوان باستخدام انبعاث الضوء من الأوساط الخارجية، ثم يحلل الضّوء المنعكس من هذا الوسط لتحديد لونه. وتوجد مجموعة واسعة من التطبيقات التي تَستخدِم حساّسات للألوان مثل: آليات فرز العناصر حسب اللون، وأنظمة التحكم بالجودة، وتحسين لون الطباعة وغيرها. وذلك لأنّ هذه الحسّاسات تتحسّس الألوان بشكل دقيق.[٢]

حساس الرطوبة

يقيس هذا الحساس الرطوبة النسبية (نسبة الماء في الهواء). ونظرًا إلى اعتماد الرطوبة النسبية على درجة حرارة الهواء، يمكن لجميع مستشعرات الرطوبة تقريبًا قياس درجة الحرارة. ويستخدم حساس الرطوبة في العديد من التطبيقات منها أنظمة مراقبة الطقس وفي المتاحف والمعامل الحيوية ومخازن الدواء والمنتجات الحساسة للرطوبة.[٢]

حساس اللمس

تكتشف حساسات اللمس لمسة إصبع أو قلم. وبالطبع فإن جميع أجهزة الشاشات التي تعمل باللمس (الهواتف المحمولة، والأجهزة اللوحية، وأجهزة الكمبيوتر المحمولة، وما إلى ذلك) بها مستشعرات تعمل باللمس.[٢]

حساسات الدخان والغاز

من أجهزة الاستشعار المفيدة في التطبيقات المتعلقة بالسلامة. يتم تجهيز جميع المكاتب والمصانع والمدارس تقريبًا بالعديد من أجهزة الكشف عن الدخان، والتي تكتشف أي دخان (خوفًا من اشتعال الحريق) وتصدر صوت الإنذار. كما تعتبر مستشعرات الغاز أكثر شيوعًا في المختبرات والمطابخ الكبيرة والصناعات لأن هذه الحساسات تستطيع اكتشاف أنواع غازات مختلفة مثل غاز البترول المسال والبروبان والبيوتان والميثان وغيرها.[٢]

هناك العديد من أنواع الحساسات الأخرى كحساس التسارع وحساس الصوت وحساس المستوى ولكل منها تطبيقات عديدة ومفيدة. إلا أن هذا المقال قد وفّر لك نبذة عن أهمية الحساسات بشكل عام وفي صناعة الروبوت بشكل خاص.

المصادر:

  1. Universal Robots
  2. Electronics Hub
  3. GlobalSpec
  4. FierceElectronics
  5. ScienceDirect

سعدنا بزيارتك، جميع مقالات الموقع هي ملك موقع الأكاديمية بوست ولا يحق لأي شخص أو جهة استخدامها دون الإشارة إليها كمصدر. تعمل إدارة الموقع على إدارة عملية كتابة المحتوى العلمي دون تدخل مباشر في أسلوب الكاتب، مما يحمل الكاتب المسؤولية عن مدى دقة وسلامة ما يكتب.


تقنية هندسة

User Avatar

Tala Kadoun

Mechatronics student, Experienced freelance designer and writer with a proven history of working in article writing and mechanical design. Proficient in Python (a programming language), solidwork & Autocad.


عدد مقالات الكاتب : 7
الملف الشخصي للكاتب :

مقالات مقترحة

التعليقات :

اترك تعليق