센서는 물리적 속성을 감지하여 신호로 변환합니다. 온도, 압력, 거리, 빛, 소리, 가속도, 자기장 등 측정 가능한 모든 것에 센서가 있습니다. 로봇은 센서를 사용하여 주변 환경을 인지합니다. 센서가 없다면 로봇은 시각, 청각, 감각을 잃게 됩니다.

센서는 다양한 형태로 존재합니다. 열전대는 온도 차이를 전압으로 변환하고, 광다이오드는 빛을 전류로 변환합니다. 가속도계는 가속도를 정전 용량의 변화로 변환하고, 라이다는 비행 시간을 거리로 변환합니다. 각 센서는 측정 범위, 해상도, 정확도 및 대역폭을 가지고 있습니다. 적합한 센서를 선택하려면 이러한 사양을 작업에 맞춰야 합니다.

센서 특성

• 범위: 측정 가능한 최소값 및 최대값.
• 해상도: 감지 가능한 최소 변화량.
• 정확도: 실제 값에 얼마나 가까운지.
• 정밀도: 측정값의 반복성.
• 대역폭: 센서의 반응 속도.

센서는 결코 완벽하지 않습니다. 센서에는 노이즈, 드리프트, 비선형성이 존재하며, 온도, 습도, 전자기 간섭의 영향을 받을 수 있습니다. 교정은 체계적인 오차를 수정하고, 필터링은 노이즈를 줄입니다. 센서 융합은 여러 센서를 결합하여 각 센서의 약점을 보완합니다. 로봇은 카메라, 라이다, IMU, 휠 엔코더 등을 함께 사용하여 위치를 추정할 수 있습니다. 단 하나의 센서만으로는 충분하지 않습니다. 센서 선택의 핵심은 각 센서의 장점과 단점을 이해하는 것입니다. 저렴한 센서라도 센서 융합 기술이 뛰어나면 고가의 센서를 단독으로 사용하는 것보다 더 나은 성능을 발휘할 수 있습니다. 센서는 로봇과 현실을 연결하는 중요한 요소입니다. 센서가 잘못된 정보를 제공하면 로봇은 잘못된 판단을 내리게 됩니다.