工業(yè)機(jī)器人中有哪些常用的傳感器？
在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，傳感器需要為機(jī)器人提供必要的數(shù)據(jù)，以正確完成任務(wù)。根據(jù)一項(xiàng)研究，到2021年，全球工業(yè)機(jī)器人傳感器市場將以超過8%的年復(fù)合增長率(CAGR)發(fā)展。另一項(xiàng)估計(jì)表明，到2027年，僅視覺系統(tǒng)就將擁有價(jià)值57億美元的市場，而力傳感器市場對(duì)于消費(fèi)者和汽車等機(jī)器人傳感應(yīng)用的價(jià)值將超過69億美元。
工業(yè)機(jī)器人中常用的傳感器
1、二維視覺傳感器
具有二維視覺的相機(jī)可以檢測移動(dòng)的物體，并在傳送帶上排列零件，等等。許多智能攝像機(jī)能夠檢測零件，并幫助機(jī)器人確定其位置?；谑占男畔?，機(jī)器人可以適當(dāng)?shù)馗淖兯男袨椤?/p>
2、三維視覺傳感器
為了識(shí)別物體的第三維，三維視覺系統(tǒng)需要包含兩個(gè)具有不同角度的攝像機(jī)或激光掃描儀。例如，零件選擇和放置涉及使用3D視覺技術(shù)來識(shí)別事物和構(gòu)建3D圖像，以及分析和選擇最佳選擇策略。
3、力/扭矩傳感器
如果視覺傳感器為機(jī)器人提供眼睛，那么力傳感器和扭矩傳感器提供觸覺。機(jī)器人使用力傳感器和矩傳感器檢測末端執(zhí)行器的強(qiáng)度。在大多數(shù)情況下，力傳感器和矩傳感器放置在機(jī)器人和夾具之間，允許機(jī)器人監(jiān)控所有提供給夾具的力。力傳感器和矩傳感器可以實(shí)現(xiàn)裝配、手動(dòng)導(dǎo)航、教育和力限制等應(yīng)用。
4、碰撞檢測傳感器
這傳感器類型有各種形狀和尺寸，主要目的是為操作員提供一個(gè)安全的工作環(huán)境，這是協(xié)作機(jī)器人最需要的。一些傳感器可以是觸覺識(shí)別系統(tǒng)，它檢測柔軟表面上的壓力，并向機(jī)器人提供信息以限制或停止其運(yùn)動(dòng)。一些傳感器甚至可以集成在機(jī)器人內(nèi)部。一些公司使用加速度計(jì)反饋，而另一些公司使用電流反饋。當(dāng)機(jī)器人在任一情況下檢測到異常力時(shí)，它會(huì)啟動(dòng)緊急停止以確保安全。
如果想讓工業(yè)機(jī)器人與人類協(xié)作，首先要保證工人的安全。這些傳感器有各種形狀和大小，從相機(jī)到激光，它們的作用是提供機(jī)器人周圍的信息。當(dāng)有人進(jìn)入指定的區(qū)域/空間時(shí)，一些安全系統(tǒng)可以被編程為使機(jī)器人減速，如果人類繼續(xù)靠近，機(jī)器人將停止工作。電梯門上的激光安全傳感器是最基本的例子。當(dāng)激光識(shí)別到障礙物時(shí)，電梯門將完全停止并后退，以避免碰撞。
5、其他傳感器
市場上有許多適合各種應(yīng)用的傳感器。例如，跟蹤接縫的傳感器。觸覺傳感器也越來越受歡迎。這種傳感器通常安裝在抓具上，用于檢測和感覺被抓的東西。傳感器通常能夠檢測力并獲得力的分布，以便確定物體的準(zhǔn)確位置，從而允許控制末端執(zhí)行器的夾持位置和夾持力。也有能感知熱量變化的觸覺傳感器。
攝像頭、紅外線、聲納、超聲波、雷達(dá)和激光雷達(dá)是自動(dòng)駕駛汽車所需的視覺和近程傳感器。在各種情況下可以使用多個(gè)攝像機(jī)，尤其是立體視覺。機(jī)器人可以通過結(jié)合這些傳感器來評(píng)估大小，識(shí)別物體，并測量其距離。
射頻識(shí)別(RFID)傳感可以生成標(biāo)識(shí)碼，并允許獲得許可的機(jī)器人訪問附加數(shù)據(jù)。工業(yè)機(jī)器人使用麥克風(fēng)(聲學(xué)傳感器)接受口頭命令，并區(qū)分周圍環(huán)境中的異常聲音。如果a壓電傳感器它可以檢測和減少振動(dòng)引起的噪音，以及防止機(jī)器人誤解語音命令。先進(jìn)的算法甚至可以讓機(jī)器人識(shí)別說話者的情緒。
機(jī)器人的自我診斷包括溫度檢測，可用于確定其周圍環(huán)境，并避免潛在的危險(xiǎn)熱源。機(jī)器人可以使用化學(xué)、光學(xué)和顏色傳感器來分析、調(diào)整和檢測其環(huán)境中的問題。對(duì)于能夠行走、奔跑甚至跳舞的人形機(jī)器人來說，穩(wěn)定性是一個(gè)至關(guān)重要的問題。為了提供精確的機(jī)器人位置數(shù)據(jù)，它們需要相同的傳感器類型作為智能手機(jī)。這些應(yīng)用中使用9自由度(9DOF)傳感器或慣性測量單元(IMU )，內(nèi)置3軸加速度計(jì)、3軸陀螺儀和3軸磁力計(jì)。
結(jié)語：
傳感器對(duì)于實(shí)現(xiàn)軟件智能至關(guān)重要。沒有傳感器，許多復(fù)雜的任務(wù)是不可能完成的。他們不僅執(zhí)行高難度的操作，還確保在整個(gè)過程中得到良好的控制。
