Un sensor ultrasónico mide la distancia mediante el sonido. Emite un pulso de alta frecuencia, espera el eco y calcula el tiempo que tarda en recorrer la distancia de ida y vuelta. Al dividir el tiempo por la velocidad del sonido y luego entre dos, se obtiene la distancia. Los sensores ultrasónicos funcionan en el aire, el agua y algunos sólidos. Son económicos, robustos y resistentes a la luz.

La tecnología es similar a la del sonar. Un transductor genera el pulso y recibe el eco. La frecuencia está por encima del umbral de audición humana, generalmente 40 kHz. El sensor emite una señal proporcional a la distancia. Algunos sensores tienen transductores de transmisión y recepción independientes. Otros utilizan un único transductor que alterna entre los diferentes modos.

Características del sensor ultrasónico

• Alcance: desde unos pocos centímetros hasta varios metros.
• Ancho del haz: amplio, lo que limita la resolución angular.
• Frecuencia de actualización: más lenta que la del infrarrojo o el lidar.
• Afectado por la temperatura, la humedad y el viento.
• Tiene dificultades para detectar objetos blandos, angulados o pequeños.

Los sensores ultrasónicos son comunes en robots móviles para la detección de obstáculos. Son económicos y fiables en interiores. Un robot aspirador utiliza sensores ultrasónicos para evitar escaleras y paredes. Un coche los utiliza para la asistencia al aparcamiento. El amplio haz tiene ventajas y desventajas: detecta obstáculos en una amplia zona, pero no puede determinar su ubicación exacta. Esto los hace útiles para frenadas de seguridad, pero poco eficaces para el mapeo. Los sensores ultrasónicos suelen combinarse con infrarrojos o lidar. El sensor infrarrojo proporciona un haz estrecho para una detección precisa, mientras que el sensor ultrasónico proporciona un haz ancho para mayor seguridad. Juntos, cubren una mayor superficie que cualquiera de ellos por separado.