Nekoliko ključnih senzornih tehnologija koje igraju glavnu ulogu u današnjim robotima uključuju senzore magnetskog položaja, senzore prisutnosti, senzore geste, senzore sile i zakretnog momenta, senzore okoliša i senzore upravljanja napajanjem.
Senzori magnetskog položaja
Integrirani krugovi senzora magnetskog kutnog položaja (ICS) jedna su od najčešće korištenih senzorskih tehnologija u potrošačkim, uslugama, profesionalnim, socijalnim, pa čak i industrijskim robotima. Danas, gotovo svaki spoj u potrošaču, profesionalnom uslužnom ili društvenom robotu koristi dva ili više magnetskih senzora kutnog položaja ICS.
Za svaku osi pokreta ili rotacije zgloba koristi se najmanje jedan senzor magnetskog kutnog položaja. Mnogi današnji roboti koriste male, ali snažne DC motore bez četkice (BLDC) za pomicanje zglobova i udova robota. Da bi se motori pravilno vozili, potrebne su povratne informacije o položaju motora.
Osim toga, kontrola motora zatvorene rupe na spojevima robota također zahtijeva povratne informacije o položaju kuta zupčanika. Stoga su za robotske spojeve potrebna dva senzora magnetskog kutnog položaja na svakoj osi pokreta, a magnetski senzor položaja IC -a može pružiti povratne informacije motorne komutacije zajedničkom regulatoru motora.
Robotska ruka s senzorom magnetskog položaja
Na primjer, ukupno četiri senzora magnetskog položaja koriste se za gležanj robota koji zahtijeva aksijalno gibanje i u nagibu i u roli. Imajući ovu vrstu više veza po spoju i prepoznajući veliki broj spojeva potrebnih za većinu robota, jasno je zašto su senzori magnetskog kutnog položaja toliko plodni u današnjim najnovijim robotskim proizvodima.
Senzori prisutnosti
Danas je nekoliko tehnologija senzora prisutnosti integrirano u današnje robote i njihove su informacije spojene kako bi se omogućilo robotsko senzor prostornog vida, kao i otkrivanje i izbjegavanje objekata. 2D i 3D kamere stereo vida obično se nalaze u mnogim današnjim novim robotima za potrošače i profesionalne usluge.
Međutim, nove napredne senzorske tehnologije poput senzora vremena leta, uključujući otkrivanje svjetlosti i senzori raspona (LIDAR), također se sve više raspoređuju u robotima.lidar pruža 3D mapiranje prostora visoke rezolucije u kojem robot radi i njegov okruženje tako da može bolje obavljati zadatke i kretati se.
Mapiranje lidara
Slično tome, ultrazvučni senzori koriste se za osjetilo prisutnosti. Kao i njihovi kolege u automobilima koji se koriste za sigurnosne alarmne sustave kada su u pripravnosti, ultrazvučni senzori u robotima koriste se za otkrivanje obližnjih prepreka i sprečavanje da se sruše u zidove, predmete, druge robote i među ljudima.
Štoviše, oni mogu igrati ulogu u robotima koji obavljaju glavne funkcionalne zadatke. Dakle, ultrazvučni senzori igraju važnu ulogu u navigaciji u blizini polja i izbjegavanju prepreka, u konačnici pružajući ukupne poboljšane performanse robota i sigurnost.
Međutim, ultrazvučni senzori imaju ograničen raspon, u rasponu od oko jednog centimetra do nekoliko metara i maksimalne orijentacijske konus od oko 30 stupnjeva. Oni su relativno jeftini i nude dobru točnost u bliskim rasponima, ali njihova se točnost smanjuje s povećanjem raspona i kuta mjerenja.
Oni su također osjetljivi na temperaturne i tlačne varijacije i smetnje drugih robota blizine koji koriste ultrazvučne senzore podešene na istu frekvenciju. Međutim, kada se koriste u kombinaciji s drugim senzorima prisutnosti, oni mogu pružiti korisne i pouzdane informacije o položaju.
Kada se podaci sa svih ovih senzora prisutnosti (2D/3D kamere, Lidar i ultrazvuk) spoje zajedno, jer sada počinjemo vidjeti u vrhunskim robotima i industrijskim robotima, ovi roboti mogu postići prostorne prostore prostorne Svjesnost i pomicanje i obavljanje složenijih zadataka bez oštećenja sebe, ljudi ili okoline.
Senzori gesta
Senzori gesta također se sve više integriraju u neke od današnjih najsofisticiranijih robota kako bi pomogli pružiti naredbe korisničkog sučelja. Tehnologija senzora gesta uključuje optičke senzore i senzore upravljačkih opsega koje nosi operator robota.
Koristeći optički senzore geste, roboti se mogu osposobiti za prepoznavanje određenih pokreta ruku i obavljanje određenih zadataka na temelju određenih gesta ili pokreta ruku. Ove vrste senzora gesta nude mnogo mogućnosti u kući ili bolnici za osobe s invaliditetom i ograničene komunikacijske mogućnosti, kao i u pametnim tvornicama.
Koristeći senzore pod nadzorom na ruci, nosilac može komunicirati i kontrolirati kolaborativne, industrijske, medicinske ili vojne robote kako bi obavljali i/ili oponašali određene zadatke na temelju načina na koji operater kreće i gestikulira ruku. Na primjer, kirurg koji nosi senzore za ruke na svakoj ruci može kontrolirati par ručica telemedicine robota kako bi izvršio operaciju, možda tako daleko kao i druga strana svijeta.
Senzori za silu
Senzori na snazi, također se sve više koriste u današnjim robotima sljedeće generacije. Senzori na moru ne koriste se samo u krajnjim efektorima i hvatačima robota, već se sada koriste i u drugim dijelovima robota, poput torza, ruku, nogu i glave. Ovi specijalizirani senzori zakretnog momenta koriste se za praćenje pokreta brzine udova, otkrivanje prepreka i pružanje sigurnosnih upozorenja središnjem procesoru robota.
Na primjer, kada senzor zakretnog momenta u ruci robota otkrije iznenadnu i neočekivanu silu zbog ruke koja je udarila u objekt, njegov kontrolni sigurnosni softver može uzrokovati da se ruka prestane kretati i povlačiti u svoj položaj.
Senzor momenta sile koristi se i zajedno sa senzorima prisutnosti, kao i drugim senzorima za nadzor sigurnosti, poput senzora za okoliš, kako bi se osigurale ukupne mogućnosti praćenja sigurnih područja.
Senzori okoliša
Različiti senzori za okoliš također se probijaju u industrijsku i potrošačku robotiku. Okolišni senzori koji mogu otkriti VOC -ove (isparljive organske spojeve) u vezi s kvalitetom zraka, senzorima temperature i vlage, senzorima tlaka, pa čak i senzorima koji mogu otkriti osvjetljenje. Ovi senzori ne samo da pomažu u osiguravanju da roboti mogu nastaviti djelovati učinkovito i sigurno, već također čine mještane robota svjesni nesigurnih uvjeta okoliša.
Senzori za upravljanje napajanjem
Senzori za upravljanje napajanjem također su integrirani u današnje automatizirane robote kako bi pomogli produžiti vrijeme rada robota između naboja i kako bi se osiguralo da litij-ionske baterije, najčešće baterije koje se koriste u današnjim automatiziranim robotima, ne preplavljuju ili isušuju dok su u upotrebi. Pogledajte sliku 4. 0.
Senzori upravljanja napajanjem također se koriste u područjima regulacije napona, kao i napajanju i termičkom upravljanju motorima robota. Sve ugrađene robotske elektronike, kao što su mikroprocesori, senzori i pokretači, zahtijevaju napajanje i regulaciju s malim šupljinama kako bi se osiguralo da rade učinkovito i ispravno.
Najnovija senzorska rješenja za upravljanje robotskom energijom uključuju Coulomb brojanje za ispuštanje i punjenje baterije, točne i pouzdane senzore za nadgledanje pregrijavanja za regulatore napona i trenutne senzore u uređajima za upravljanje baterijom.
Zahvaljujući integraciji i fuziji svih ovih novih senzorskih tehnologija, današnji najnoviji roboti mogu djelovati neovisno i sigurno. Osim toga, zahvaljujući značajnim poboljšanjima u računarskoj snazi, softveru i umjetnoj inteligenciji i suradnji s tim novim senzorskim tehnologijama, ovi roboti nove generacije mogu se lakše prilagoditi širokom rasponu zahtjeva za aplikacijom.
Štoviše, oni mogu obavljati zadatke preciznije i brže od svojih prethodnika. Konačno, oni mogu raditi i raditi samostalnije, suradnički i sigurno s ljudima u širem rasponu kućnog, poslovnog i proizvodnog okruženja.