除星星之外,磁性罗盘被视为人类长距离航行时主要的助手。罗盘的工作原理是:一根针指向地球的北磁极。只要你知道哪个方向朝北,就能很容易地重定旅行方向。
机器人也能使用罗盘,多种电子和机电罗盘可用在业余的机器人中。最便宜的一种是由Di rlsmore设备公司生产的Dinsrnore 1490。1490看起来像一个胖胖的晶体管,下面引出12根导线。每三根导线构成一组,共四组;每组主要代表一个罗盘指向:北、南、东和西。三根引线分别为电源、地和信号线。
1490通过测量地球磁场提供了八个方向信息(北、南、东、西、东南、西南、东北、西北)。这使用小型的霍尔效应传感器和一个旋转罗盘针(类似普通的罗盘针)实现。传感器内部设计得很像充满液体的指南针那样,对方向的变化做出回应。它能在约2.5秒内朝指定的方向作一个90度的转向。制造商的规格说明书宣称此设备当倾斜12度以内时的操作误差仍可接受,但重要的是要注意到任何的从中心倾斜都会使精确度有相当的损失。
图中画出了1490的电路图,用4根输出线接计算器或微控制器。注意要使用上拉电阻。对于这种设置,机器人判定的方位的精确度为45度(如果1490被倾斜,精度更低)。Dinsmore还生产准确性更好的带模拟输出的罗盘。另一种可选设备是VECTOR 2X和2XG。这些设备使用磁感应传感器来测知磁场。VECTOR 2X/2 XG既提供指南针指向也提供未经校正的磁场数据。这些数据使用三线串行格式输出,并且与摩托罗拉SPI和国家半导体MICRO—WIRE接口标准兼容。每秒能 输出2.5或5次位置数据。
导航要求精确度是正负2度。2×表示只能用于水平方向。较昂贵的2XG有一个内置的平衡环机构。即使设备的其余部分倾斜,也能使灵敏的磁感应元件保持水平。平衡环最大允许倾斜12度。