Cảm biến phát hiện một thuộc tính vật lý và chuyển đổi nó thành tín hiệu. Nhiệt độ, áp suất, khoảng cách, ánh sáng, âm thanh, gia tốc, từ trường: nếu có thể đo được, thì sẽ có cảm biến cho nó. Robot sử dụng cảm biến để cảm nhận thế giới. Không có cảm biến, robot sẽ mù, điếc và tê liệt.

Cảm biến có nhiều dạng khác nhau. Cặp nhiệt điện chuyển đổi sự khác biệt về nhiệt độ thành điện áp. Điốt quang chuyển đổi ánh sáng thành dòng điện. Gia tốc kế chuyển đổi gia tốc thành sự thay đổi điện dung. LiDAR chuyển đổi thời gian bay thành khoảng cách. Mỗi cảm biến đều có phạm vi, độ phân giải, độ chính xác và băng thông riêng. Việc lựa chọn cảm biến phù hợp có nghĩa là phải khớp các thông số kỹ thuật đó với nhiệm vụ cần thực hiện.

Đặc tính cảm biến

• Khoảng giá trị: giá trị đo được tối thiểu và tối đa.
• Độ phân giải: sự thay đổi nhỏ nhất có thể phát hiện được.
• Độ chính xác: mức độ gần với giá trị thực.
• Độ chính xác: khả năng lặp lại của các phép đo.
• Băng thông: tốc độ phản hồi của cảm biến.

Cảm biến không bao giờ hoàn hảo. Chúng có nhiễu, độ trôi và tính phi tuyến tính. Chúng có thể bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, độ ẩm và nhiễu điện từ. Hiệu chuẩn giúp sửa chữa các lỗi hệ thống. Lọc giúp giảm nhiễu. Kết hợp nhiều cảm biến để bù đắp cho những điểm yếu riêng lẻ. Một robot có thể sử dụng camera, lidar, IMU và bộ mã hóa bánh xe cùng nhau để ước tính vị trí của nó. Không có cảm biến đơn lẻ nào là đủ. Nghệ thuật lựa chọn cảm biến là hiểu được mỗi cảm biến làm tốt điều gì và làm yếu điều gì. Một cảm biến rẻ tiền với khả năng kết hợp tốt có thể hoạt động hiệu quả hơn một cảm biến đắt tiền được sử dụng riêng lẻ. Cảm biến là cầu nối của robot với thực tế. Nếu nó không chính xác, robot sẽ đưa ra những quyết định sai lầm.