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Es un sensor que mide distancia. El sensor dispone de un emisor que se activa con la señal
Trig y un receptor que activa la señal Echo tras recibir la onda al rebotar con un objeto. La
distancia al objeto es proporcional al tiempo que transcurre desde que se emite la onda
hasta que se recibe*. Esta técnica de medición se conoce bajo el nombre de tiempo de
vuelo.
Vcc
Trig
Echo
Gnd
El sensor HC-SR04 es un sensor poco fiable, ya que observaréis que en ocasiones
proporciona mediciones incorrectas. Aún así, se considera un sensor que es indispensable en
los robots de bajo coste, ya que nos permite reaccionar frente a los objetos del entorno para
evitar colisiones.
A continuación os destacamos algunos de los problemas que podréis detectar:
• Incertidumbre angular: El sensor es capaz de medir objetos dentro de un ángulo de
aproximadamente unos ±30°. Esto hace que no sepamos con precisión en qué posición
está el objeto, sólo sabremos que delante del sensor hay un objeto.
• Reflexión especular: Los objetos, al rebotar la onda, actúan como si fueran un espejo, es
decir, que la onda rebota en la dirección opuesta. Esto hace que a partir de los 30° se muy
difícil detectar objetos planos aún teniéndolos justo delante, p.e.: la pantalla del
ordenador. En la práctica, la mayoría de los objetos no son totalmente planos, con lo que
este efecto puede ser difícil de caracterizar si el objeto tiene rugosidades o contiene otros
elementos internos.
• Distancia máxima: Objetos a partir de una distancia máxima de unos 400cm no pueden
ser detectados.
• Diafonía: Cuando varios sensores emiten a la vez, sus ondas pueden cruzarse. Esto ocurre
cuando los sensores se apuntan directamente el uno hacia el otro, pero también como
consecuencia del rebote de la señal en los objetos. Esto también ocurre cuando un sensor
dispara una onda antes de que la anterior haya vuelto, puede producirse el efecto de
diafonía temporal. Es recomendable dejar como mínimo unos 50ms entre medición y
medición del sensor de ultrasonidos para evitar este problema.
Estudiad el comportamiento del sensor frente a diferentes materiales y objetos, ángulos de
medición, etc..., para que podáis sacar vuestras propias conclusiones. Si disponéis de dos o
más sensores, tratad de observar el efecto producido por la diafonía, para ver cómo afecta a
las mediciones.
*La distancia es la velocidad del sonido en el aire multiplicada por la mitad del tiempo transcurrido.
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