IS471F - Hindernisserkennung mit Infarot Distanzsensor

Damit der Roboter nicht ständig vor die Wand oder ein anderes Hinderniss fährt sind DIstanzsensoren notwendig. Die einfachste Lösung wäre eine Art Stoßstange welche mit Microschaltern verbunden wird. Eine solche Lösung ist recht günstig und funktioniert bei langsamen Robotern auch relativ gut. Allerdings kann es bei schwereren oder auch schnelleren Robotern durchaus mal einige Kratzer an den besten Möbelstück geben. Daher sind Infarot-Sensoren oder auch Ultraschall-Sensoren sehr beliebt. Das hier vorgestellte IC IS441F erlaubt eine einfach und sogar recht preisgünstige Hinternisserkennung per Infarot. Dazu muß im wesentlichen nur noch eine Infarot-Diode an das IC angeschlossen werden. Das modulierte Licht wird von einem gegenstan direkt auf das IC zurückgeworfen und somit das Hinterniss erkannt.

Der normale Schaltungsaufbau sieht also wie rechts abgebildet aus!
Das englische Datenblatt findet ihr hier im PDF-Format: IS471F-Datenblatt

Die normale Reichweite ist in gewissen Grenzen abhängig von der Farbe des Hinternisses. In der Regel reicht es jedoch duchaus einige cm so das langsame Roboter durchaus sehr gut damit zurecht kommen. Durch besondes helle Infarot LED´s und durch zusätzlich LED-Fassungen kann man die Reichweite erhöhen. Wem das noch nicht reicht, der kann über einen zusätzlichen Transistor die Strahlungsleistung der LED noch weiter erhöhen. Zu diesem Thema hat bereits ein anderer Roboter-Bastler einige Experimente gemacht. Schaut also mal auf dieser Seite: http://www.the-starbearer.de

Weitere Links/Tips zum IS471:
Info/Schaltplan von Fabian Greif
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Hindernisserkennung und Entfernungsmessung mit den Sharp-Bausteinen

Sharp hat eine ganz interessante Serie von Bausteinen herausgebracht mit denen ein Roboter sogar recht genau Entfernungen messen kann. Durch ein spezielles Verfahren ist dies auch unabhängig von der Farbe und Helligkeit des Hindernisses. Da die Ansteuerung der Bausteine sehr einfach ist (oft können diese direkt an den Microcontroler Port angeschlossen werden), finden diese Bausteine sehr große Verbreitung unter den Roboter-Bastlern. Der einzige Nachteil, die Bausteine sind nicht ganz billig. Derzeit kosten diese meißt etwas über 20 Euro!

Einige der beliebtesten Bausteine sind: (es gibt noch weitere)
 

Sharp GP2D12 - Datenblatt
Distanz 10 - 80 cm - Entfernung wird durch analoge Spannung am Ausgang übermittelt

Sharp GP2YA21YK  - Datenblatt
Distanz 10 - 80 cm - Entfernung wird durch analoge Spannung am Ausgang übermittelt 

Sharp GP2D120  - Datenblatt
Distanz 4 - 30 cm - Entfernung wird durch analoge Spannung am Ausgang übermittelt

Sharp GP2Y0A02YK  - Datenblatt
Distanz 20 - 150 cm - Entfernung wird durch analoge Spannung am Ausgang übermittelt 

Sharp GP2D02  - Datenblatt
Distanz 10 - 80 cm - Entfernung wird durch 8 Bit Digitalausgang übermittelt

Sharp GP2D150  - Datenblatt
Distanz 3-30 cm - 1 Bit Schaltausgang  

Oft werden selbst in kleinen Roboter-Projekten mehrere dieser Sensoren genutzt

Ultraschall Hindernisserkennung und Entfernungsmessung

Neben Infarot eignen sich auch Ultraschall-Entfernungsmesser ideal für Roboter. Der Vorteil besteht darin, das diese Sensoren noch wesentlich größere Entfernungen recht genau messen können. Der Nachteil besteht wohl darin das der Aktionsradius nicht so punkgenau wie bei Infarotsensoren ist. Zudem sind nicht alle Billigbausätze sonderlich tauglich. Recht empfehlenswert sollen die Module SRF04 und SRF08 sein. Auch hier sind leider die Preise nicht ganz billig. Der SRF 04 kostet über. 20 und der SRF 08 sogar über 40 Euro!

Überlegenswert ist, ob man einen solchen Sensor nicht drehbar am Roboter befestigt. Daurch hat der Roboter einen verhältnismäßig günstigen Rundumblick.

SRF 04  - Deutsches Datenblatt
Für Entfernungen zwischen 3 cm und 3 m - Entfernung wird als Impulsfolge übermittelt

SRF 08  - Deutsches Datenblatt
Für Entfernungen zwischen 3 cm und 6 m - Entfernung wird über I2C-Bus übermittelt