5.8: Ejercicios
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Clases para llevar a casa
- La mayoría de los sensores de un robot abordan el problema de la localización del robot o la localización y reconocimiento de objetos en sus proximidades.
- Cada sensor tiene ventajas e inconvenientes que se cuantifican en su rango, precisión, precisión y ancho de banda. Por lo tanto, las soluciones robustas a un problema solo se pueden lograr combinando múltiples sensores con diferentes principios de operación.
- Los sensores de estado sólido (es decir, sin piezas mecánicas) se pueden miniaturizar y fabricar a bajo costo en cantidad. Esto ha permitido una serie de IMU asequibles y sensores de profundidad 3D que proporcionarán la base de datos para la localización y el reconocimiento de objetos en sistemas robóticos del mercado masivo.
Ejercicios
- Dado un escáner láser con una resolución angular de 0.01 rad y un alcance máximo de 5.6 metros, ¿cuál es el rango mínimo d que necesita tener un robot desde un objeto de 1cm de ancho para detectarlo definitivamente, es decir, golpearlo con al menos uno de sus rayos? Se puede aproximar la distancia entre dos rayos con la longitud del arco.
- ¿Por qué el ancho de banda de un sensor de distancia basado en Ultra-sonido disminuye significativamente al aumentar su rango dinámico, pero el de un escáner de rango láser no lo hace para la operación típica?
- Estás diseñando un auto eléctrico autónomo para transportar mercancías en el campus. Como te preocupa el costo, estás pensando en si usar un escáner láser o un sensor de ultra sonido para detectar obstáculos. Como conduces bastante lento, se requiere que detecte hasta 15 metros. El escáner láser que está considerando puede detectar hasta este rango y tiene un ancho de banda de 10Hz. Asumir 300m/s para la velocidad del sonido en lo siguiente.
- Calcule el tiempo que tarda hasta que escuche del sensor estadounidense cuando detecte un obstáculo a 15 m de distancia. Supongamos que el robot no se está moviendo en este punto.
- Calcule el tiempo que tarda hasta que recibe noticias del escáner láser. Pista: no necesitas la velocidad de la luz para esto, la respuesta está en las especificaciones anteriores.
- Asume ahora que se está moviendo hacia el obstáculo. ¿Qué sensor te dará una medida que esté más cerca de tu distancia real al momento de leer y por qué?