Distanzsensoren für Kollisionsvermeidung und Navigation

Während normale Distanzsensoren nur sehr grob Hindernisse erfassen, bieten Laserscanner eine Rundumsicht. Auf diese Weise kann man Navigationskarten erstellen.

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Von
  • Markus Knapp
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Wer mal einem Staubsauger-Roboter bei der Arbeit zugesehen hat, fragte sich vielleicht, wie sich dieser in der Wohnung eigentlich zurechtfindet, ohne dabei ständig gegen Möbel oder Wände zu fahren. Damit die kleinen Helfer unfallfrei arbeiten, haben sie – je nach Preisklasse – unterschiedliche Sensoren eingebaut. Wir geben einen Blick auf die Funktionsweise von Laserscannern und wie man sie unter Arduino und Pi einsetzt.

Infrarotsensoren sind bei Staubsauger-Robotern für diesen Zweck die mit Abstand günstigsten Sensoren. Sie enthalten üblicherweise eine Infrarotdiode, die (unsichtbares) Infrarotlicht aussendet, und einen passenden Empfänger, der dieses Licht empfangen kann. Doch wie funktioniert das nun genau?

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Das ausgesendete Infrarotlicht wird von Gegenständen vor dem Sensor reflektiert. Jeder, der mal eine TV-Fernbedienung im richtigen Winkel auf eine Wand richtet, wird feststellen, dass das unsichtbare Licht von der Wand reflektiert wird und noch immer den Fernseher erreichen kann und dieser reagiert.