1.2: Estimación de posición global - Hallazgo de rango infrarrojo
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Hoy en día existen muchos sistemas para la estimación de posición global de robots. Quizás el ejemplo más familiar es el Sistema de Posicionamiento Global (GPS), una red de 24 satélites que puede dar una estimación de posición absoluta precisa a dentro de varios metros. Para la estimación de posición a menor escala, las soluciones de alta gama, como la visión robótica y el hallazgo de rango láser, pueden proporcionar mediciones de distancia con precisión milimétrica, que luego se pueden combinar con datos de mapas para convertir las mediciones de distancia local en posición global. Como alternativa a estos sistemas más caros, los sensores de distancia ultrasónicos e infrarrojos pueden ofrecer un rendimiento similar con modestos compromisos en velocidad y precisión. De estos dos, los sensores de distancia infrarrojos a menudo tienen un ancho de haz ligeramente más estrecho y una respuesta más rápida.
La Figura 1.2 (a) muestra el Sharp GP2Y0A21YK0F, un popular sensor de distancia infrarrojo (IR) de rango medio (10-80 cm). El sensor Sharp utiliza triangulación para calcular la distancia midiendo el ángulo de incidencia de un haz IR transmitido reflejado desde una superficie distante sobre un dispositivo sensible a la posición receptora (PSD). Debido a que el ángulo es una función no lineal de la distancia a la superficie, el sensor Sharp tiene la curva de calibración no lineal que se muestra en la Figura 1.2 (b). Dados los datos de calibración discretos, podemos interpolar linealmente las lecturas de voltaje tomadas del sensor para derivar mediciones de distancia.