وتستخدم أجهزة الاستشعار بالأشعة تحت الحمراء على نطاق واسع في الأجهزة الآلية المتنقلة لكشف العقبات والملاحة ورسم الخرائط البيئية، والتصميم السليم والمعايرة ضروريان لضمان دقة القراءة والتشغيل الموثوق به، وتوفر هذه المادة استعراضا عمليا للخطوات الرئيسية التي تنطوي عليها تطوير أجهزة الاستشعار بالأشعة تحت الحمراء و معايرة استخدامها في التطبيقات الآلية المتنقلة.

اعتبارات التصميم للمستشعرين بالأشعة تحت الحمراء

عند تصميم أجهزة الاستشعار بالأشعة تحت الحمراء للآليات المتنقلة من المهم اختيار المكونات المناسبة مثل المربية ذات الحمراء وأجهزة التصوير الضوئي أو المروحيات الضوئية، ومجال الاستشعار، ونطاق الكشف، والوقت اللازم للاستجابة يجب أن يكون متوافقا مع متطلبات التشغيل للآليات، بالإضافة إلى الاعتبارات المتعلقة باستهلاك الطاقة والظروف البيئية، مثل التدخل الضوئي المحيط، التأثير على خيارات التصميم.

عملية المعايرة

المُعَايرة تُضمنُ أنّ ناتجَ جهازِ الإستشعارِ يُظهرُ بدقة المسافةَ إلى الأجسامِ العمليةِ تَتضمّنُ قياسَ ردّ المجسّدِ على مسافاتٍ معروفةِ وخلقَ منحنىَ معَايَرَةٍ، ثمّ يُستَخَدّمُ لتفسيرِ الشاشاتِ أثناء العمليةِ.

خطوات المعايرة العملية

  • ضع جهاز الاستشعار الذي يواجه سطحاً مُتعكساً على مسافة معروفة
  • سجل قيمة المجس من الناتج الخام في هذه المسافة
  • كرر القياسات على مسافات متعددة لتغطية مدى تشغيل جهاز الاستشعار
  • تُضفي القيم الخام على المسافات المعروفة لتوليد منحنى معايرة
  • تنفيذ منحنى نظام التحكم الآلي لتحويل بيانات الاستشعار الخام إلى تقديرات عن بعد

خاتمة

ويعد التصميم الفعال للمستشعرات بالأشعة دون الحمراء ومعايرة هذه الأجهزة أمرا حيويا بالنسبة للتشغيل الموثوق به للآليات المتنقلة، ويضمن اتباع خطوات عملية الكشف عن العقبات بدقة والملاحة، مما يسهم في تحسين أداء الروبوتات في مختلف البيئات.