Ovi senzori su već bili razvijeni i koristili su se za dijagnostiku bolesti poput ebole i zike. U novoj studiji, istraživači su pokazali da se senzori mogu ugraditi ne samo u maske za lice, već i u odeću, kao što su laboratorijski ogrtači, što potencijalno nudi novi način praćenja izloženosti zdravstvenih radnika raznim patogenima ili drugim pretnjama.

 „Pokazali smo da možemo zamrzavanjem osušiti širok spektar sintetičkih bioloških senzora za otkrivanje virusnih ili bakterijskih nukleinskih kiselina, kao i toksičnih hemikalija, uključujući nervne toksine. Zamišljamo da bi ova platforma mogla omogućiti nosive biosenzore nove generacije za hitne intervencije, zdravstveno osoblje i vojno osoblje “, kaže James Collins, profesor medicinskog inženjerstva i nauke iz Termeera na Institutu za medicinsko inženjerstvo i nauku (IMES) i odeljenju MIT-a biološkog inženjeringa.

 Senzori maski za lice dizajnirani su tako da ih korisnik može aktivirati kada je spreman za izvođenje testa, a rezultati se prikazuju samo na unutrašnjoj strani maske, radi privatnosti korisnika.

 Novi prenosivi senzori i dijagnostička maska za lice zasnovani su na tehnologiji koju je Collins počeo razvijati pre nekoliko godina. Još 2014.godine pokazao je da se proteini i nukleinske kiseline potrebni za stvaranje sintetičkih genskih mreža koje reaguju na određene ciljne molekule mogu ugraditi u papir, a ovaj pristup je iskoristio za kreiranje papirne dijagnostike za viruse ebole i zike. U saradnji sa laboratorijom Feng Zhang-a 2017. godine, Collins je razvio još jedan senzorski sistem bez ćelija, poznat kao SHERLOCK, koji je zasnovan na enzimima CRISPR i omogućava visoko osetljivu detekciju nukleinskih kiselina.

 Ove komponente kola bez ćelija suše se zamrzavanjem i ostaju stabilne mnogo meseci, sve dok se ne rehidriraju. Kada ih aktivira voda, mogu stupiti u interakciju sa svojim ciljnim molekulom, koji može biti bilo koja RNK ili DNK sekvenca, kao i sa drugim vrstama molekula, i proizvesti signal kao što je promena boje.

 Da bi napravili senzore za nošenje, istraživači su ugradili svoje liofilizirane komponente u mali deo sintetičke tkanine, gde su okruženi prstenom od silikonskog elastomera. Ovo sprečava da uzorak ispari ili da se rasprši dalje od senzora. Da bi demonstrirali tehnologiju, istraživači su stvorili jaknu sa oko 30 ovih senzora.

 Pokazali su da malo prskanje tečnosti koja sadrži virusne čestice, oponašajući izloženost zaraženom pacijentu, može hidratizirati komponente zamrznute ćelije i aktivirati senzor. Senzori mogu biti projektovani za proizvodnju različitih vrsta signala, uključujući promenu boje koja se može videti golim okom, ili fluorescentni ili luminiscentni signal, koji se može očitati ručnim spektrometrom. Istraživači su takođe dizajnirali nosivi spektrometar koji se može integrisati u tkaninu, gde može čitati rezultate i bežično ih prenositi na mobilni uređaj.

 Dok su istraživači završavali svoj rad na nosivim senzorima početkom 2020. godine, Covid-19 se počeo širiti po cijelom svijetu, pa su brzo odlučili pokušati koristiti svoju tehnologiju za stvaranje dijagnostike za virus SARS-CoV-2.

 Da bi proizveli svoju dijagnostičku masku za lice, istraživači su ugradili liofilizirane SHERLOCK senzore u papirnu masku. Kao i kod senzora za nošenje, liofilizirane komponente okružene su silikonskim elastomerom. U ovom slučaju, senzori su postavljeni sa unutrašnje strane maske, tako da mogu otkriti virusne čestice u dahu osobe koja nosi masku.

 Maska takođe uključuje mali rezervoar vode koji se ispušta pritiskom na dugme kada je nosilac spreman za izvođenje testa. Ovo hidrira liofilizirane komponente senzora SARS-CoV-2, koji analizira nakupljene kapljice daha na unutrašnjosti maske i daje rezultat u roku od 90 minuta.

 „Ovaj test je osetljiv koliko i zlatni standard, visoko osetljivi PCR testovi, ali brz je koliko i testovi na antigene koji se koriste za brzu analizu Covid-19“, kaže Nguien.

 Prototipovi razvijeni u ovoj studiji imaju senzore sa unutrašnje strane maske za otkrivanje statusa korisnika, kao i senzore postavljene sa spoljne strane odeće, za otkrivanje izloženosti iz okoline. Istraživači takođe mogu zameniti senzore za druge patogene, uključujući grip, ebolu i ziku, ili senzore koje su razvili za otkrivanje organofosfatnih nervnih agenasa.

 Istraživači su podnijeli patent za tehnologiju i sada se nadaju da će sarađivati sa kompanijom na daljem razvoju senzora. Maska za lice je najverovatnije prva aplikacija koja bi mogla biti dostupna, kaže Collins.

The post MIT i Harvard rade na razvoju maske za detekciju COVID-19 i drugih virusa appeared first on Automatika.rs.

 Proizvođači danas proizvode širi spektar proizvoda kraćeg životnog ciklusa, pa je samim tim detekcija delova dinamičan izazov. Održavanjem stabilne detekcije, bez obzira na udaljenost od objekta, njegovu boju, sastav ili površinu su specijalnost E3AS senzora. Operacije podešavanja i održavanja su znatno olakšane a sam proces proizvodnje ynatno ubrzan.

 Senzori iz klase E3AS rade i na udaljenosti od 1,500 mm što je pet puta duže od prethodnih modela, a na rasponu između 50mm i 1,500 mm eleminisana je potreba operatera da menjaju različite senzore za svaku aplikaciju. Metod time-of-flight osigurava visoku stabilnost u detektovanju bez obzira na karakteristike targetiranih objekata, čineći odabir i prilagođavanje senzora lakšim nego ikad.

 Pored toga, upotreba premaza protiv prljavštine na samoj površini senzora umanjuje „lažno“ detektovanje i olakšava održavanje u uslovima rada gde ima puno ulja, prašine i pare. Zaprljanje senzorske površine doprinose lažnom detektovanju kada se koriste konvencionalni fotoelektrični senzori, što uzrokuje neplanirane radove nakon zastoja linije i periodična čišćenja, kako bi se sprečili zastoji u budućnosti.

The post Kompanija Omron predstavila E3AS seriju fotoelektričnih senzora za rad na većim udaljenostima appeared first on Automatika.rs.

 Tehnologija prepoznavanja slike koja se koristi u današnjim autonomnim automobilima, aerodromskim dronovima i robotima koji se koriste u medicini, bazirana je na veštačkoj inteligenciji. Koncipirani su tako, da praktično ”nauče sami sebe” da prepoznaju pešaka na pešačkom prelazu, zaustavljen automobil ili ćelije inficirane tumorom.

 Wetzstein i Julie Chang, spojili su dve različite vrste računara u jedan, stvarajući hibridni optički električni kompjuter dizajniran posebno za analizu slike, još i poznatom pod terminom mašinska vizija.

 Prvi sloj prototipa kamere može se smatrati optičkim kompjuterom. Za optičke računare nije potrebna intenzivna matematika digitalnog računarstva. Drugi sloj predstavlja tradicionalni, digitalni elektronski računar. Optički računar fizički procesuira podatke sa slike, filtrirajući ih na više različitih načina, koje bi zatim elektronski računar mogao matematički obraditi. Kako se samo filtriranje odvija prirodnim putem, prolaskom svetlosnih zraka kroz prilagođenu optiku, ovaj sloj radi sa nultom ulaznom snagom. Ovo je odličan način za uštedu i smanjenje ukupnih troškova hibridnog sistema poput ovog, kao i vremena i energije, koji bi inače bili potrošeni na matematičke proračune.

 Zamislite ceo ovaj koncept kao fotoaparat kojim se uslika više slika istog kadra, a svaka varijacija je provučena kroz drugi filter. Slike se snimaju optički, baš kao i fotografija na filmu. Svaka slika snimljena u tom trenutku bi morala biti matematički obrađena elektronskim računarom.

 Zahvaljujući ovoj metodi, dosta koraka se preskače i sve se dešava brzinom svetlosti, izjavio je Wetzstein. On i Julie smatraju da bi njihov sistem bio idealan u radu kod autonomnih vozila, gde je potrebno doneti brzu i preciznu odluku. Tokom simulacija i eksperimenata u stvarnom svetu, tim je koristio svoj sistem da uspešno identifikuje avione, mačke, pse i još mnoge druge objekte i živa bića iz okoline. Nadaju se da će razviti ovaj sistem do savršenstva i da će moći da se primeni i koristi u mnogim sferama tehnologije.

The post Nove kamere za brže i preciznije prepoznavanje objekata iz okoline appeared first on Automatika.rs.

 Merenje obrtnog momenta kada imamo neprekidno rotirajuće kretanje je izuzetno teško i zahtevno, a može se vršiti na nekoliko načina. Najčešće rešenje jeste merenje preko električne snage i brzine obrtanja. Međutim, ova vrsta merenja ima veliki procenat greške zbog rasipanja snage, brzine, naponskog napajanja, temperature, stanja ležaja i stanja samih mašina.

Postupak merenja obrtnog momenta sa meračima napona

 Preciznije rešenje jeste merenje obrtnog momenta u konstantno rotacionom kretanju pomoću merača napona ili uređaja sa površinskim akustičnim talasima (SAW). Za prenos mernog signala koriste se specijalni klizni prsteni ili beskontaktni prenos signala.

 Važno je shvatiti da kod ove vrste merenja, postoji velika razlika između teorije i prakse. Nije problemaatično vršiti ovakvo merenje obrtnog momenta u laboratorijskim uslovima, međutim, poprilično je neprimenjivo u samoj industriji.

 Postoji još jedno rešenje koje se prvo koristilo 1950-tih godina da bi se merio obrtni momenat u motorima, na koje su mnogi zaboravili. Tehnika meri obrtaje, a samim tim i obrtni momenat, merenjem faznog pomeraja između dva rotaciona električna transformatora koja su montirana i poravnana na osovini. Kako se rotira osovina, svaki transformator proizvodni dva signala, sinusni i kosinusni.

 Kada se primeni nultni obrtni momenat, signali iz dva rotaciona električna transformatora pokazuju nulti fazni pomeraj. Zatim, kada se primeni redovan obrtni momenat, faza jednog izlaza izgleda kao da se pomera ka drugom. Ovaj fazni pomeraj je direktno proporcionalan primenjenom obrtnom momentu. Ovo je veoma osetljiva tehnika koja je pogodna za merenje okretanja od < 1° ili čak < 0,1°. Vratilo ne mora na bude dugačko, dovoljno je da bude manje od 25mm. Ovo se može postići time što se ciljano koriste fleksibilna vratila ili raspoređivanjem transformera koncentrično jedan unutar drugog – i povezivanjem unutrašnjih i spoljašnjih delova vratila korišćenjem krutim torzionim oprugama.

 Rotacioni električni transformeri su robustni ali pouzdani i tačni, takođe su i beskontaktni uređaji. Nema potrebe za korišćenjem kliznih pristenova niti prenošenjem signala radio frekvencijama. Jedan od razloga zašto se ova tehnika više ne primenjuje, jeste zato što sama vratila sve manje koriste. Ali sa druge strane su i veoma su skupi. S’ obzirom da su današnji inženjeri navikli na digitalnu elektroniku, nerado se služe anaolognom.

Nova generacija senzora i rotacionih električnih tranformera

 Danas, rotacione električne transformere sve više zamenjuju savremena rešenja – induktivni koderi odnosno inkoderi. Inkoderi funkcionišu koristeći se istim induktivnim principima kao i rotacioni električni transformatori, ali koriste štampana kola umesto transformatore od žice. Svi ovi uslovi su važni radi smanjenja preopterećenosti, težine i troškova samih inkodera, dok se perferomanse i rezultati maksimiziraju. Inkoderi su takođe idealni za merenje uglova – ravni su, sa većom rupom u sredini. Ovo omogućava vratilima da prođu kroz središnji deo statora inkodera, pri čemu se rotor prikači direktno na rotirajuću osnovinu. Ovakav postupak takođe eleminiše potrebu za korišćenjem kliznih prstenova.

 Termički koeficijent inkodera je mali u poređenju sa onim šta se može postići uvođenjem senzora. Bilo koji nepravilni dinamički efekti vratila sa velikom ugaonom brzinom, mogu vrlo lako da se eliminišu pomoću istog signala za očitavanje oba inkodera. Ne postoji opasnost od oštećenja opreme sa prekomernim ili udarnim obrtnim momentom.

 Ovom tehnikom vrše se dva merenja istovremeno – merenje ugla i merenje samog obrtnog momenta.

The post Merenje obrtnog momenta pomoću analognih i digitalnih senzora za merenje uglova appeared first on Automatika.rs.

 Jedan od mnogih razloga zašto je IoT (Internet of Things) koncept izuzetno privlačan jeste to što je znatno olakšano započinjanje projekata, posebno kada je reč o projektima koji mogu da pruže veoma dobre rezultate.

 Kreirajući svoj novi 3560 FC bežični senzor, FLUKE se pridružio IoT zajednici, omogućujući pojednostavljen proces detekcije vibracija i izvođenja analize radi utvrđivanja potencijalnih problema na uređajima. Ovaj senzor putem vibracija prikuplja informacije o disbalansu i neusaglašenom radu.

 Jedan od najznačajnijih aspekata ovog senzora je demokratizacija koju donosi daljinski nadzor i upravljanje. Do sada se ceo monitoring održavao putem velikih monitora koji su zahtevali specijalnu obuku za korišćenje i vrhunske stručnjake, što je iziskivalo velike troškove. Paket od 10 ovih senzora prodaje se na oficijalnom FLUKE web šopu po ceni od 699 dolara.

 Ovaj senzor, dovoljno je mali da se može uklopiti i u teško dostupna mesta a može se postaviti i na više lokacija na jednom komadu opreme radi dodatne sigurnosti. Iako su senzori dizajnirani za dugotrajnu upotrebu na opremi, mogu se ukloniti i instalirati na drugu opremu po potebi.

 Podaci koje ovaj senzor generiše, putem WiFi mreže prenose se i skladište putem specijalnog Fluke Connect Condition Monitoring softvera, koji je dostupan kao aplikacija za većinu mobilnih uređaja. Softver može da se podesi da automatski izbacuje upozorenja kada merenja izađu iz granica dozvoljenih odstupanja, kako bi se problem sprečio na vreme.

The post Kompanija FLUKE izbacila nove bežične senzore za kontrolu vibracija appeared first on Automatika.rs.

 Samodijagnostički, Honeywell, senzori koji su sada dostupni na tržištu, imaju za cillj poboljšanje sigurnosti i smanjenje troškova vezanih za održavanje aviona i da smanje probleme pri samom sletanju aviona.

 Ovaj senzor takođe olakšava posao pilotima, jer može da omogući infromacije u realnom vremenu koje ukazuju na to, da li je problem, na primer, pri sletanju aviona nastao u samom senzoru ili se odnosi na neki deo aviona koji je potencijalno oštećen. Tradicionalni senzori za blizinu, ne mogu da ukažu pilotu na to da li oprema za sletanje ne radi kako treba, ako postoji neki problem sa senzorom.

 Kreiranje ovog senzora, samo je deo inicijative koju je pokrenula Honeywell kompanija, sa ciljem da se zadovoljni potražnja za IoT (Internet of Things) alatima u vazduhoplovstvu.

 Ovaj senzor za blizinu, može se ugraditi u sisteme za aktiviranje reversera, kontrole letenja, sisteme za utovar tereta i još mnogo toga. Pre puštanja na tržište, Honeywell se pobrinuo da senzori prođu mnoga testiranja, da budu unapređenog dizajna, kako bi podesila brzina kojom se vrše primene kod IoT, uzimajući u obzir potrebno vreme ciklusa za tradicionalne faze projektovanja, sa 18 meseci na čak 90 dana.

The post Novi senzori za blizinu, kompanije Honeywell, skraćuju vreme sletanja aviona appeared first on Automatika.rs.

 LiDAR, ili 3D laser skeniranje, je osmišljen još davnih 1960-ih za otkrivanje podmornica iz aviona, a rani modeli su uspešno korišćeni početkom 1970-ih u SAD, Kanadi i Australiji. Tokom proteklih desetak godina došlo je do značajnijeg pomaka u u potrebi LIDAR senzora. Ovo je praćeno povećanjem svesti i razumevanjem o LIDAR sistemima u industrijama koje nisu isključivo povazane i gde je usvojena primena istih.

Terenski LIDAR sistem

 Terenski LIDAR sistemi su veoma slični LIDAR sistemima koji se korsite na letelicama, većina LIDAR sistema je napravljena od LIDAR senzora, GPS resivera, interne merne jedinice ”inertial measurement unit” (IMU), ugrađenog računara i uređaja za čuvanje podataka. Jedina razlika između LIDAR sistema koji se koriste na zemlji i u vazduhu jeste da IMU nije potrebno za tzv. terenski LIDAR sistem koji je uglavnom montiran na stativ na kom LIDAR sensor rotira svih 360 stepeni. Pulsirajući laserski zrak se reflektuje od objekata, kao što su prednje strane zgrada koje se nalaze na pravcu kretanju laserskog zraka, bandera, vegetacije, drugih vozila, i naravno ljudi i životinja. Povratni impulsi se snimaju, a rastojanje između senzora i predmeta se obračunava. Prikupljeni podaci su u ”point cloud” formatu, što je trodimenzionalni niz tačaka, od kojih svaka ima x, y i z pozicije u odnosu na izabrani koordinatni sistem.

 Kako radi LIDAR sistem?

 Princip LIDAR sistema je zaista vrlo jednostavan. Merenje vremena koje je potrebno da svetlost dođe do površine i vrati se nazad do izvora. Primer: kada upalite baklju površinu koju zaparavo vidite je svetlost od baklje koja se reflektuje preko te površine i projektuje na vašu mrežanjaču. Svetlost putuje veoma brzo 300.000 kilometara u sekundi, tako da pretvaranje svetlosti deluje da je trenutno. Naravno, to nije! Oprema potrebna za merenje mora da radi izuzetno brzo. Tek sa napredkom modernih kompjuterskih tehnologija to je postalo moguće.

 Stvarna računica za merenje koliko daleko je povratni svetlosni foton putovao do i od objekta je prilično jednostavna.

 LIDAR instrument ispaljuje automatske brze impulse laserske svetlosti na površinu i do 150.000 impulsa u sekundi, senzor na instrumentu meri količinu vremena koja je potrebna da se svaki impuls odbije nazad. Svetlost se kreće konstantnom brzinom tako da LIDAR instrument može da izračuna distancu između sebe i cilja sa viskom preciznošću. Ponavljanjem toga postupka izuzetno velikom brzinom instrument pravi složenu mapu površine koju je izmerio.

 Generalno, postoje dva tipa LIDAR metoda detekcije. ”Direct energy” detekcija, takođe poznata kao nepovezana, i koherentna detekcija. Koherentni sistemi su najbolji za “Doppler” ili fazno osetljiva merenja i generalno koriste optičko heterodinu detekciju. To im omogućava da rade sa mnogo manje snage, ali ima veće troškove zbog zahteva za mnogo kompleksnijim primopredajnicima. U oba tipa LiDAR sistema postoje dva glavna modela pulsa: mikropuls i visoko-energentni sistemi. Mikropulsni sistemi su se razvili kao rezultat moćnijih računara sa većim računarskim mogućnostima. Ovi laseri su slabije snage i klasifikovani kao “eye-safe” omogućavajući im da se koriste sa manjim merama bezbednosti. “High energy” sistemi ili visoko energentni sistemi se najčešće koriste za atmosfersko istraživanje gde se često koriste za merenje različitih atmosferskih parametara kao što su visina, gustina oblaka, temperatura, pritisak, vetar, vlaga i tragove koncentracije nekog gasa.

Koje su komponente LIDAR sistema?

Većina LiDAR koriste četiri glavne komponente:

Laseri

 Laseri su kategorizovani prema njihovoj talasnoj dužini. Laser opsega od 600-1000 nm se češće koriste za ne naučne svrhe, jer oni mogu biti usmereni i lako apsorbujući za ljudsko oko, ali maksimalna snaga se mora ograničiti da budu tzv. ”eye-safe” bezbedni za oči. Laser sa talasnom dužinom od 1550 nm su uobičajena alternativa pošto nisu u fokusu oka i takođe su ”eye-safe” na mnogo višim nivoima snage. Ove talasne dužine se korsite za veće dometa i u svrhe manje tačnosti. Još jedna prednost 1550 nm talasanih dužina je da se ne vide pod takozvanim noćnim pogledom (night-vision) i stoga je pogodan za vojne namene.

Skeneri i optike

 Brzina kojom slike mogu da se razviju je uslovljeno brzinom kojom one mogu da se skeniraju u sistem. Različite vrste metoda skeniranja su dostupne za različite namene. Njihova vrsta optike određuje koja rezolucija i opseg može biti detektovan od strane sistema.

Foto-detektori i elektronski prijemnici

 Foto detektor je uređaj koji čita i beleži signal koji je vraćen ka sistemu. Postoje dve glavne vrste foto detektor tehnologija, ”solid state” detektori i foto multiplikatori.

Navigacija i sistemi pozicioniranja

 Kada se LIDAR senzor postavi na mobilnu platformu kao što su sateliti, avioni ili automobili, neophodno je da se odredi i njihova apsolutna pozicija i orijentacija senzora da bi se dobili upotrebljivi i tačni podaci podaci. Global Positioning Systems – GPS obezbeđuje preciznu geografsku informaciju na osnovu pozicije senzora i Inertia Measurement Unit (IMU) beleži preciznu orijentaciju senzora na toj lokaciji. Ova dva uređaja obezbeđuju metod za prevod podataka senzora u statičke tačke za upotrebu u različitim sistemima.

 LIDAR je postao sve više populara kao sistem za navođenje autonomnih vozila. Brzina i tačnost skenera znači da se podaci mogu preneti u sistem da se obrade i vrate više ili manje u realnom vremenu. Ovo omogućava uređaju koje kontroliše vozilo da prepozna prepreke i da ažurira svoju rutu u veoma maloj količini vremena.

 LIDAR je već našao i primenu u komercijalnim vozilima kroz razne vidove tehnologija i asistencija vozačima tokom vožnje.

 LIDAR se koristi za kreiranje Adaptive Cruise Control (ACC) sistema za komercijalne automobile. Siemens i Hella koriste LIDAR uređaj postavljen na prednjem delu vozila da nadgledaju razdaljinu između vozila i bilo kog drugog vozila ispred njega. Često, laseri su postavljeni na branik vozila. U slučaju da vozilo ispred usporava ili je preblizu, ACC primenjuje kočnicu da bi usporio ili zaustavio vozilo. Kada je put ispred čist, ACC omogućava vozilu da ubrza do brzine koju je postavio vozač.

 LIDAR je takođe prisutan u sistemu Pre-Scan gde laseri skeniraju površinu puta nekoliko stotina puta u sekundi. Zatim se ova informacija prosleđuje putnom računaru u vozilu i procesuira u frakciji od sekunde koje prilagođava pojedinačno vešanja na svakom točku. Cilj ove tehnologije je da se obezbedi besprekorni i najsigurniji mogući prevoz umanjujući reakcije točka i gume na nedostacima na površini asfalta ili da upozori o preprekama ili tzv. udranim rupama.

 Dalja objašnjenja pojmova korišćenjih u ovom tekstu možete pronaći u sledećim materijalima: Početak i primena robotizovanih vozila u saobraćaju.

The post LIDAR sistemi kod autonomnih vozila appeared first on Automatika.rs.

 Senzori predstavljaju opažajnu spregu između vozila(robota) i okruženja. Postoje dve vrste senzora: Pasivni senzori i aktivni senzori. Pasivni senzori, kao što su kamere, su robotski posmatrači okruženja, oni hvataju signale koje generišu drugi izvori u okruženju. Aktivni senzori, kao što je sonar, šalju energiju u okruženje, i oslanjaju se na činjenicu da se ta energija reflektuje od okruženja i vraća nazad ka senzoru. Aktivni senzori prikupljaju više informacija od pasivnih senzora. Bez obzira da li su aktivni ili pasivni, senzori se dele na tri vrste u zavisnosti od toga da li opažaju okruženje, lokaciju posmatranog predmeta ili uređaja, ili njegovu unutrašnju konfiguraciju.

 Tipovi senzora:

Daljinomeri

 To su senzori koji mere udaljenost do obližnjih objekata. Prve verzije daljinomera su bili sonarni senzori, koji su bili u upotrebi u samim začetcima robotike. Oni emituju zvučne talase usmerene ka objektima okoline, koji se reflektuju i deo zvuka se vraća u senzor. Vreme i jačina povratnog signala su pokazivali udaljenost obližnjih objekata. Ova tehnologija se još uvek ponegde primenjuje u podvodnim vozilima bez posade. Postoji još jedna tehnologija koja je preteča daljinometara a to je stereo viđenje. Većina današnjih terenskih vozila je opremljena daljinomerima. Ovi optički daljinomeri emituju aktivne signale (svetlost) i mere vreme dok se refleksija tog signala ne vrati u senzor. Drugi tip daljinomera koji su inače i najzastupljeniji na terenskim vozilima jesu takozvani skenirajući lidari, to su specijalne 1-pikselne kamere koje koriste laserske zrake, koji se usmeravaju pomoću složeno podešenih ogledala ili rotirajućih elemenata.

 Radar je još jedan tip senzora za merenje daljine koji se uglavnom koristi u podvodnim vozilima. Oni mogu da mere rastojanja od više kilometara. I kao još jedna vrsta senzora za merenje daljine su tzv. taktalni senzori. To su ustvari senzori koji su osetljivi na dodir i mere razdaljniu na osnovu fizičkog kontakta, mogu se primeniti samo za opažanje objekata koji su veoma blizu robota [10].

Senzori lokacije

 To su senzori koji koriste opažanje rastojanja kao prvenstvenu komponentu za određivanje lokacije. U otvorenom prostoru je sistem globalnog pozicioniranja (eng.: Global Position System – GPS) najčešće rešenje za problem lokalizacije. GPS meri razdaljinu od satelita koji emituju pulsirajuće signale. Trenutno u zemljinoj orbiti postoji 313 satelit koji emituju pulsirajuće signale na više različitih frekvencija. GPS prijemnici mogu da utvrde udaljenost od ovih satelita analizom pomeraja faze. Triangulacijom signala iz više satelita, GPS prijemnici mogu da utvrde svoju apsolutnu lokaciju na zemlji sa preciznošću od nekoliko metara. Da bismo dobili preciznija merenja odnosno lokacije, koristi se diferencijalni GPS, koji uključuje drugi zamaljski prijemnik sa poznatom lokacijom, pa se pod idealnim uslovima dobija milimetarska preciznost.

Proprioceptivni senzori

 Treća značajna klasa senzora, koji obaveštavaju robota o vlastitom kretanju. Oni se uglavnom koriste kod čovekolikoh robota i u industrijskim robotima gde se koriste za merenje precizne konfiguracije robotskog zgloba. Jedna od vrsta ovakvih senzora jesu odometri, koji se koriste kod autonomnih vozila za izveštavanje sistema pomoću osovinskih enkodera o obrtajima točkova, a svrha im je merenje odometrije – odnosno pređenog puta.

 Dalje u tekstu možete pronaći objašnjenja različitih vrsta senzora koji se koriste kod autonomnih vozila

Radar je senzor koji koristi radio talase da odredi opseg-razdaljinu, smer ili brzinu objekata. Radar je tajno razvijan od nekoliko zemalja još pre i tokom Drugog svetskog rata. Termin RADAR je nastao u Sjedinjenim Američkim Državama tokom 1940 godine od strane mornarice kao akronim za RAdio Detection And Ranging. Moderna upotreba radara je veoma raznovrsna, primenjuje se u raznim sferama: vazduhoplovstvu, nadgledanju morskih dubina, u astronomiji, vazdušno odbrambenim sistemima, medicini… Veliku upotrebu dobija i u autonomnim sistemima za upravljanje vozilima.

 LADAR/LIDAR – LAser Detection And Ranging ili LIght Detection And Ranging koristi lasersku svetlost da otkrije udaljenosti objekata, slično radarskim sistemima. LIDAR laseri koristi ultraljubičaste, vidljive, ili skoro blizu infracrvene svetlosti, da bi oslikali objekte i mogu se koristiti za širok spektar ciljeva uključujući nemetalne objekte, stene, kišu, hemijska jedinjenja, aerosoli, oblake, pa čak i pojedinačne molekule. Uski laserski zrak može da mapira fizičke osobine objekata sa veoma viskom rezolucijom. LIDAR tehnologija se koristi u robotici za opažanje životne sredine, kao i za klasifikaciju objekata. Sposobnost LIDAR tehnologije omogućava da obezbedi trodimenzionalne mape terena, visoku preciznost udaljenosti, i brzinskim pristupom da omogući bezbedno zaustavljanje vozila sa viskom stepenom tačnosti. LIDAR se kod vozila koristi u adaptivnoj kontroli kretanja (Adaptive Cruise Control – ACC). Sistemi poput Siemens-a i Hella koriste LIDAR uređaje monitirane na prednjem delu vozila, kao što je na braniku, da prate rastojanje između vozila, i bilo kog vozila ispred, slika br.1.

Slika br.1 Šematski prikaz snopa svetlosti LIDAR-a

 GPS je sistem zasnovan na prostoru satelitske navigacije, koji obezbeđuje tačnu lokaciju i poziciju vozila u svim vremenskim uslovima, bilo gde na zemlji. U robotici primena GPS uređaja se zasniva na samostalnoj navigaciji korišćenjem GPS senzora, koji izračunavaju geografsku širinu, dužinu, vreme i brzinu, pa na osnovu kordinata mape daju informacije sistemima unutar autonomnih vozila.

 Computer Vision je polje koje obuhvata metode za dobijanje, obradu, analiziranje i razumevanje slike i, u principu, visoko dimenzionalne podatake iz realnog sveta u cilju da proizvedu numeričke ili simboličke informacije. Kao tehnološka disciplina, Computer vision nastoji da primenjuje svoje teorije i modele za izgradnju CV sistema. Primeri ove tehnologije se mogu naći u raznim sistemima, pa i u robotici odnosno sistemu autonomnog vozila.

 Odometar ili odograph je instrument koji služi za da pokaže udaljenost koju je vozilo prešlo. Većina odometara radi brojanjem rotacije točkova, pređeno rastojanje se meri brojem obrtaja točka puta dimenzija obim gume.

Dalja objašnjenja pojmova korišćenjih u ovom tekstu možete pronaći u sledećim materijalima: Početak i primena robotizovanih vozila u saobraćaju.

The post Senzori koji se koriste kod autonomnih vozila appeared first on Automatika.rs.

 Osciloskopske sonde imaju zapanjujući broj sličnosti sa običnim alatima koje možete naći čak i u vašim garažama i radionicama. Podešavajući ključ je odličan alat ali obično postoji bolji ključ za svaku pojedinačnu namenu. Ekvivalent u svetu osciloskopa je osnovna 10:1 pasivna sonda koja dolazi standardo uz skoro svaki instrument. Ove sonde mogu obavljati veliki broj mernih zadataka, ali imaju specifikacije koje ograničavaju njihovu tačnost merenja. Veliki broj proizvođača osciloskopa nudi novu vrstu sonde, power rail sondu, jedinstveno dizajniranu za precizna merenja integriteta snage.

Sa manjim DC rail vrednostima i manjim tolerancijama, tačno određivanje nivoa šuma postalo je izuzetno teško. Na primer, peak to peak naponi od 1V sa tolerancijom od 1% zahteva 10 mV merenja. Većina pređašnjih osciloskopa i sondi imaju nivo šuma koji prelazi ovu vrednost. Iz tog razloga proizvođači osciloskopa nude sonde koje su jedinstveno dizajnirane za merenje AC karakteristika DC signala. Parametri power rail sondi daju uvid zašto su nezamenjive za zadatke ove vrste.

1:1 Slabljenje

Sonde sa 10:1 slabljenjem slabe signale sa faktorom deset pre prikazivanja istih na displeju osciloskopa. To znači da se nivo šuma množi istim faktorom deset – jednostavno imaju previše šuma za precizna merenja integriteta snaga. Dobre sonde za merenje integriteta snage imaju 1:1 slabljenje tj. niži nivo šuma a sve u službi preciznijih merenja.

Integrisani Offset

 Većina osciloskopa prirodno nema dovoljan offset da centrira power rails i onda zumira kako bi videli detalje signala. Na primer, osciloskop može imati 1.4 V offset na 10 mV/div. Za merenje šuma na većim vrednostima, recimo 1.8V ili 3.3V, korisnici ne mogu da centriraju signal i zumiraju. Umesto toga, oni su primorani da koriste manje osetljivo vertikalno podešavanje. Korisnik se mora zadovoljiti većom vertikalnom skalom što znači merenje će imati više šuma. I, zato što korisnik ne može zumirati signal, osciloskop koristi samo jedan deo svog ADC dinamičkog opsega. Ovo takođe dovodi do merne nepreciznosti. Power rail sonde sadrže veliki integrisani offset koji omogućava korisnicima centriranje i zumiranje na širokom spektru DC naponskog voda.

Propusni opseg

Postavlja se pitanje, koliki je propusni opseg potreban za testiranje DC naponskih vodova? Odgovor bi bio, zavisi. Propusni opseg često diktiraju harmonici, tranzijenti, i upareni signali koji se nađu na naponskom vodu. Brz pogled koristeći FFT opciju osciloskopa pomaže nam da otkrijemo uparene signale. Iz tog razloga, sonde integriteta snage generalno su deklarisane od preko 1 GHz propusnog opsega.

DC Ulazna Impedansa

Vrednosti power rail impedanse su obično reda mΩ. Pričvrstite naponski vod na 50Ω-ski ulaz osciloskopa i korisnici će brzo videti da je DC napon na vodu pao kao rezultat otporne mreže. Iz tog razloga, sonde integriteta snage imaju visoku vrednost DC ulazne impedanse, obično 50 kΩ. Veća vrednost obezbeđuje minimalnu promenu u DC vrednosti kada je power rail sonda vezana za DC naponski vod. Power rail sonde, kao i druge sonde, imaju brz frekvencijski odziv. Na višim frekvencijama, ulazna impedansa ide do 50 Ω što odgovara power rail SMA i pigtail koaksijalnoj impedansi kako bi se sprečile refleksije.

Integrisani DC Metar

Power rail sonde nisu samo korisne za posmatranje malih AC fluktuacija u DC naponskom vodu, ali i za određivanje DC vrednosti naponskog voda. Naprednije snaga šina sonde ugraditi integrisani DC metra koji živi unutar sonde. DC metar može meriti DC vrednosti, čak i ako signal nije prikazan na ekranu sonde. Ovo može biti korisno za brzo određivanje šinskih vrednosti, kao i znajući šta offset vrednosti treba da budu ušli u obimu kako bi se centru signala.

Dinamički Opseg

Važan specifikacija power rail sonde koja ograničava upotrebu van merenja na DC naponskom vodu je dinamički opseg. Ova vrednost određuje maksimalnu peak to peak amplitudu koju sonda može meriti. Za većinu power rail sondi u industriji ova vrednost je samo 850 mV. To znači da se sonda ne može koristiti za bilo kakve aplikacije gde peak to peak amplitude napona prelaze ove vrednosti.

Specijalne sonde koje svojim specifikacijama omogućavaju osciloskopima power integrity merenja dobijaju sve više na važnosti i primeni. Sonde nude manju buku, integrisani ofset, veći propusni opseg (Bandwidth), bolju DC ulaznu impedansu, i neke jedinstvene karakteristike kao što su očitavanja DC napona i AC coupling koji nisu dostupni tradicionalnim sondama koje su se koristile u prošlosti koristile za merenja šuma većeg nivoa.

Slika br.2 Power rail sonde podržavaju veliki broj različitih priključaka za sondiranje, uključujući 2,5 mm pretraživač, SMA konekciju, i štipaljku za prijanjanje na površinu uređaja. Za najveću preciznost, 50Ω-i koaksijalni lem može biti vezan za bajpas kondenzator.

Rohde & Schwarz Österreich Ges.m.b.H.
Representative Office Belgrade

Španskih boraca 3
11070 Beograd

tel: +381 11 6556 814
e-mail: rs-serbia@rohde-schwarz.com

The post Po čemu su Osciloskopske Power Rail sonde tako specijalne? appeared first on Automatika.rs.

 Kamion je pokriven velikim brojem senzora (radara) i inteligentnim kamerama koje prenose informacije glavnom sistemu koji upravlja vozilom. Kamioni imaju integrisanu 3D kartu uz pomoć koje vozilo u svakom trenutku zna gde treba da ide tj. da prati put bez problema. Kamere koje su integrisane u sistem mogu tačno da proračunaju raspoloživ prostor ispred vozila, određuju odstojanje, prate i prepoznaju znakove pored puta, pa i da snimaju i prate objekte koji se kreću i one koji su nepomični.

 Ovde imamo i radarski sistem, Cornering Assist, koji je razvio Mercedes i on nam služi da nas obavesti kada nam se neko vozilo, pešak ili biciklista nađu u mrtvom uglu kad nameravamo da napravimo preticanje. Ukoliko pogledate u retrovizor videćete malu lampicu koja svetli, a ako samo date pokazivač pravca dobićete i zvučni signal koja upozorava da imate neku prepreku sa leve strane.

 Zahvaljujući ovoj radarskoj tehnologiji kamioni prate kompletan na autoput i saobraćaj. Highway Pilot Connect sistem ne može da se umori i reaguje brže od svakog čoveka, a iz Daimler-a poručuju da je ovaj sistem idealan i siguran pratilac za sva duga putovanja.

 Evo nekoliko bitnih karakteristika i poboljšanja koja pruža Highway Pilot Connect sistem:

• Povezivanje tri kamiona u konvoj
• Smanjena potrošnja goriva, 0.66l/100 km po toni
• Smanjeje potrebnog prostora za vožnju
• Povećana sigurnost i bezbednost
• Smanjena emisija CO2 gasova

The post Highway Pilot Connect – Umreženi kamioni u konvoju za veću sigurnost i manju potrošnju goriva appeared first on Automatika.rs.