Sensor de distância

O sensor de distância, é um tipo de sensor que mede a distância entre um ponto de referência e um objeto desejado. Diversas tecnologias podem ser utilizadas para estimar distâncias. Estas, são escolhidas de acordo com sua aplicabilidade e precisão desejada.

Aplicações

Sensores Ultrassônicos aplicados no campo da robótica

Os sensores de distância podem ser utilizados para medir as dimensões de um objeto, auxiliando na apuração de possíveis falhas dos produtos, além de permitir o controle de posicionamento. São aplicados, por exemplo, em automóveis, visando maior segurança durante as manobras de estacionamento e também para controlar automaticamente a distância entre outro veículo ou um pedestre no trânsito do dia a dia. Os carros autônomos, por exemplo, utilizam vários sensores de distância para a detecção de qualquer obstáculo. Além dos carros, esses sensores têm vasta aplicação em robôs, a fim de vistoriar o ambiente em que estão inseridos e evitar choques e quedas, e assim utilizados por estudantes na confecção de robôs de batalha para competições no campo da robótica, a fim de detectar o adversário e agir conforme as regras da competição. Na indústria, sua aplicação é intensiva e atendendo aos mais diversos fins.

Tipos de sensores de distância

Triangulação

Utilizando sensores ópticos, são emitidos raios de luz, que ao serem refletidos pelo objeto que se deseja medir a distância são detectados por um receptor. Tal receptor, por sua vez, identifica a posição do raio refletido. Assim, conhecendo também a posição do emissor é possível calcular a que distância está o objeto por meio de cálculos geométricos.

Técnica de ultrassom

Esse método de determinação da distância de um objeto baseia-se no intervalo de tempo entre a emissão do sinal ultrassônico pelo emissor e o retorno do sinal refletido pelo objeto. Como a velocidade do som é conhecida, pode-se, então, calcular a distância do objeto a partir desse intervalo de tempo. A técnica de ultrassom é utilizada pelos morcegos para detecção de obstáculos.

Tempo de voo por luz

Método utilizado em equipamentos modernos de pesquisa que consiste na emissão de um pulso de luz que é retornado por um refletor. O tempo que o pulso demora para retornar é proporcional a distância do objeto. Ao fazer essa relação considerando a densidade atmosférica, é possível determinar essa distância.

Visão estéreo

A visão estéreo pode ser considerada um método passivo de determinação da distância de objetos, pois não emite sinais, apenas recebe informações do meio analisado. Nesse método, são utilizadas duas câmeras com posições e parâmetros conhecidos, que captam imagens em perspectivas diferentes. Obtendo as coordenadas (x,y) da posição do ponto desejado nas imagens de ambas as câmeras, pelo cálculo simples de semelhança de triângulos é possível estimar a distância do objeto.

Outros

Além dos tipos especificados acima, existem ainda outros métodos para se determinar a distância de um objeto. Dentre eles, tem-se uma técnica utilizada muitas vezes em câmeras, que consiste em focalizar um objeto permitindo calcular a distância ótica entre o sensor e o ponto onde os raios de luz convergem para formar uma imagem nítida; a técnica de tempo de voo já explicitada que pode ser executada também a partir de pulsos eletromagnéticos, analisando de forma semelhante o tempo de retorno do pulso; e a determinação da distância através do ângulo de fase da luz emitida por um objeto.