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]
محتويات المقال :
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]
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]
هناك نوعان من حساسات الموجات تحت الحمراء، وهي الحساسات المُرسِلة والحساسات العاكسة.
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.
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]
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]
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]
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]
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]
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]
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:
في عالم الكم، لم تعد قواعد الفيزياء الكلاسيكية قابلة للتطبيق. واحدة من أكثر الحالات الرائعة…
أظهرت دراسة جديدة أن المرضى يجدون الذكاء الاصطناعي أكثر تعاطفاً وتفهماً من الأطباء النفسيين وخبراء…
باتت التجارب الرقمية أكثر عمقًا وانغماسًا مع دمج الحواس البشرية في البيئات الافتراضية. ويأتي نظام…
في اكتشاف رائد، كشف باحثون من جامعة أتينيو دي مانيلا عن أدلة على وجود شكل…
درس العلماء الأسماك الغضروفية الحديثة، مثل أسماك القرش وأسماك الزلاجات. وقارنوها بنظيراتها عديمة الفك، مثل…
تحول دماغ شاب إلى زجاج منذ ما يقرب من 2000 عام، وهي ظاهرة يعتقد العلماء…