Encoder

O encoder, na perspectiva de sensores, é um dispositivo que serve para medir posição de algum artefato que se move. Ele pode, por exemplo, tanto auxiliar uma impressora a “saber” em que local do papel ela está imprimindo, quanto auxiliar um robô a contar quantas voltas sua roda realizou. 

Tipos de encoder 

Os encoders podem se classificados de duas maneiras: rotativos ou lineares e absolutos ou relativos. Os encoders rotativos são utilizados em objetos que estão em rotação como as rodas de um robô ou um CD dentro de um aparelho reprodutor de som. Já os encoders lineares servem para indicar posições em superfícies e são utilizados, por exemplo, em impressoras. 

A diferença entre encoders absolutos e relativos está na forma em que indicam a posição. Os absolutos indicam a posição real do objeto, ao passo que os relativos indicam a mudança de posição. Uma maneira mais simples de entender essa diferença é com um exemplo de uma roda ligada a um motor. Certa posição da roda será utilizada como referencial, ou seja, como posição 0°. Se um encoder rotativo absoluto é montado junto a essa roda e ela gira para a posição 90°, o encoder indicará a posição atual da roda, que é 90°. Mas se colocarmos um encoder rotativo relativo e a roda girar da posição 35° para a posição 135°, o encoder indicará a mudança na posição, ou seja, 100°. 

Os encoders na robótica 

Na robótica, os encoders mais utilizados são os rotativos, visto que são com eles que se consegue extrair informações das rodas de um robô. Um bom exemplo de uso do encoder na robótica é para um robô realizar uma curva com precisão. Se os motores utilizados não tiverem grande precisão, pode-se sincronizar esses motores via programação utilizando informações fornecidas por um encoder em cada roda. 

Os encoders mais comuns na robótica são os óticos. Para construir um encoder desse, usa-se um sensor infravermelho ativo (ou seja, com emissor e receptor) e rodas que apresentem cortes equidistantes (ou regiões pretas e brancas), como exemplifica a figura a seguir.

Modelo de roda para encoder ótico

Ao apontar um sensor infravermelho ativo para uma roda com as características anteriormente apresentadas, o resultado será uma onda quadrada, pois o sensor retornará o valor zero quando estiver passando por uma fenda e, do mesmo jeito, retornará o valor um quando passar por uma parte preenchida da roda. Como só indica a mudança de posição esse encoder é relativo, e a partir da frequência da onda gerada podemos extrair a velocidade. 

Outras formas de encoder também são utilizados na robótica, como por exemplo, o magnético ou o capacitivo. É válido ressaltar que o output do encoder geralmente vai ser uma forma de código binário, podendo ser mais simples como no exemplo do encoder ótico citado anteriormente, até formas mais complexas como código Gray, por exemplo.