Számos kulcsfontosságú érzékelő -technológia, amely a mai robotokban fontos szerepet játszik, közé tartozik a mágneses helyzetérzékelők, a jelenlét -érzékelők, a gesztusérzékelők, az erő és a nyomaték -érzékelők, a környezeti érzékelők és az energiagazdálkodás érzékelők.
Mágneses helyzetérzékelők
A mágneses szöghelyzet -érzékelő integrált áramkörök (ICS) az egyik legszélesebb körben használt érzékelő technológiák a fogyasztók, a szolgáltató szakember, a társadalmi és akár az ipari robotok számára. Manapság a fogyasztó, a szolgáltató szakember vagy a szociális robot szinte minden ízülete két vagy több mágneses szöghelyzet -érzékelőt használ.
Minden mozgási vagy ízületi forgási tengelyhez legalább egy mágneses szöghelyzet -érzékelőt használnak. A mai robotok közül sokan kicsi, de erőteljes kefe nélküli DC motorokat (BLDC) használnak a robot ízületeinek és végtagjainak mozgatásához. A motorok megfelelő vezetéséhez motoros helyzet -visszacsatolás szükséges.
Ezenkívül a robotcsuklók zárt hurkú motorvezérlése szintén megköveteli a közös fogaskerék-szög helyzetének visszacsatolását. Ezért a robotcsuklókhoz két mágneses szöghelyzet -érzékelőre van szükség minden mozgási tengelyen, és a mágneses szöghelyzet -érzékelő ICS motoros kommutációs visszacsatolást nyújthat az ízületi motorvezérlő számára.
Robotkar mágneses helyzetérzékelővel
Például összesen négy mágneses helyzetérzékelőt használnak egy robot bokahoz, amelyhez tengelyirányú mozgást igényel mind a hangmagasság, mind a tekercsben. Azáltal, hogy az ilyen típusú többszörös csatlakozásokat ízületenként, és felismeri a legtöbb robothoz szükséges nagyszámú ízületet, egyértelmű, hogy a mágneses szöghelyzet -érzékelők miért vannak olyan termékenyek a mai legújabb robot termékekben.
Jelenléti érzékelők
Manapság számos jelenlét -érzékelő -technológiát integrálnak a mai robotokba, és információk összeolvadnak a robot térbeli látásérzékelés, valamint az objektumok észlelése és elkerülése érdekében. A 2D és a 3D sztereo látáskamerák általában a mai új fogyasztói és professzionális szolgáltató robotokban találhatók.
Azonban az új fejlett érzékelő technológiák, például a repülési idő érzékelők, beleértve a fényérzékelést és a távolsági (LIDAR) érzékelőket is, egyre inkább telepítik a robotokban. A LIDAR nagy felbontású 3D-s feltérképezést biztosít a robot üzemeltetésének és annak annak annak helyéről környezet, hogy jobban elvégezze a feladatokat és mozogjon.
Lidar térképezés
Hasonlóképpen ultrahangos érzékelőket használnak a jelenlét -érzékeléshez. Mint a biztonsági riasztórendszerekhez használt autókban lévő társaikhoz, amikor készenléti állapotban van, a robotok ultrahangos érzékelőit a közeli akadályok észlelésére és megakadályozására használják, hogy a falakba, tárgyakba, más robotokba és az emberek körében összeomlanak.
Sőt, szerepet játszhatnak olyan robotokban, amelyek fő funkcionális feladatokat végeznek. Így az ultrahangos érzékelők fontos szerepet játszanak a közeli navigációban és az akadályok elkerülésében, végül a robot teljes javítását és biztonságát biztosítják.
Az ultrahangos érzékelők azonban korlátozott tartományban vannak, körülbelül egy centiméter és több méter között, és a maximális orientációs kúp körülbelül 30 fok. Viszonylag olcsók és jó pontosságot kínálnak a szoros tartományokban, de pontosságuk csökken a tartomány és a mérési szög növekedésével.
Ezek is hajlamosak a hőmérsékletre és a nyomásváltozásokra, valamint más közelségi robotok beavatkozására is, amelyek ultrahangos érzékelőket használnak, ugyanolyan frekvenciára hangolva. Ha azonban más jelenléti érzékelőkkel kombinálva használják, hasznos és megbízható pozícióinformációkat szolgáltathatnak.
Amikor az összes jelenlét-érzékelő (2D/3D kamerák, LIDAR és ultrahang) adatait összeolvasztják, mivel most már láthatjuk a csúcskategóriás fogyasztói/professzionális szolgáltató robotokat és az ipari robotokat, ezek a robotok képesek elérni a térbeli területeket tudatosság és mozgatás és bonyolultabb feladatok elvégzése nélkül, anélkül, hogy károsítanák magukat, embereket vagy a környezetüket.
Gesztus érzékelők
A gesztus érzékelőket egyre inkább integrálják a mai legkifinomultabb robotokba, hogy segítsék a felhasználói felület parancsát. A gesztus -érzékelő technológia magában foglalja az optikai érzékelőket és a vezérlő kar sáv érzékelőket, amelyeket a robotüzemeltető viselt.
Optikai alapú gesztus-érzékelők felhasználásával a robotok kiképzhetők a konkrét kézmozgások felismerésére és bizonyos feladatok elvégzésére meghatározott gesztusok vagy kézmozgások alapján. Az ilyen típusú gesztus -érzékelők számos lehetőséget kínálnak a fogyatékossággal élő és korlátozott kommunikációs képességekkel rendelkező emberek otthonában vagy kórházában, valamint az intelligens gyárakban.
A karszalag által vezérelt érzékelők segítségével a viselő kommunikálhat és irányíthat együttműködési, ipari, orvosi vagy katonai robotokat az egyes feladatok elvégzésére és/vagy utánozására az üzemeltető mozgatása és gesztusa alapján. Például egy karszalag -érzékelőket viselve mindegyik karon képes irányítani egy pár telemedicina robot karot, hogy műtétet végezzen, valószínűleg olyan messze, mint a világ másik oldala.
Erõsávérzékelõk
Az erő-tork érzékelőket egyre inkább használják a mai következő generációs robotokban. Az erő-tork érzékelőket nemcsak a robotok végső effektoraiban és megfogóinál használják, hanem most a robot más részein is használják, például a törzs, a karok, a lábak és a fej. Ezeket a speciális erő nyomaték -érzékelőket használják a végtag sebességének mozgásának megfigyelésére, az akadályok észlelésére és a robot központi processzorának biztonsági riasztások biztosítására.
Például, ha egy robotkarban lévő erő nyomatérzékelő hirtelen és váratlan erőt észlel, mivel az objektumot ütő kar, akkor a vezérlőbiztonsági szoftver miatt a kar abbahagyja a mozgást, és visszahúzódjon a helyzetébe.
Az erőnyomatékérzékelőt a jelenlét -érzékelőkkel, valamint más biztonsági megfigyelő érzékelőkkel, például a környezeti érzékelőkkel együtt használják, hogy biztosítsák az általános biztonságos terület megfigyelési képességeit.
Környezeti érzékelők
Különböző környezeti érzékelők is bejutnak az ipari és fogyasztói robotikába. Környezeti érzékelők, amelyek képesek kimutatni a VOC -ket (illékony szerves vegyületeket) a levegőminőség, a hőmérséklet és a páratartalom -érzékelők, a nyomásérzékelők és még a megvilágítás észlelését is. Ezek az érzékelők nemcsak azt biztosítják, hogy a robotok továbbra is hatékonyan és biztonságosan működhessenek, hanem a robot helyiek tudatosíthatják a nem biztonságos környezeti feltételeket.
Energiagazdálkodási érzékelők
Az energiagazdálkodási érzékelőket a mai automatizált robotokba is integrálják, hogy meghosszabbítsák a robot működési idejét a töltések között, és biztosítsák, hogy a lítium-ion akkumulátorok, a mai automatizált robotokban használt leggyakoribb akkumulátorok, használat közben nem terheltek vagy ürítik. Lásd a 4. ábrát. 0.
Az energiagazdálkodási érzékelőket a feszültségszabályozás területén, valamint a robotcsukló motorok teljesítményének és termikus kezelésének területein is használják. Az összes fedélzeti robotelektronika, például a mikroprocesszorok, érzékelők és működtetők, alacsony zajszintű hullámzó tápegységeket és szabályozást igényelnek annak biztosítása érdekében, hogy azok hatékonyan és helyesen működjenek.
A robot energiagazdálkodás legújabb érzékelői megoldásai közé tartozik az akkumulátor -kisülés és a töltés, a pontos és megbízható túlmelegedés -megfigyelő érzékelők számítása a feszültségszabályozók számára, valamint az akkumulátorkezelő eszközök aktuális érzékelői.
Az új érzékelő technológiák integrációjának és fúziójának köszönhetően a mai legújabb robotok önállóan és biztonságosabban működhetnek. Ezen túlmenően, a számítástechnika, a szoftver és a mesterséges intelligencia jelentős javulásainak köszönhetően, valamint az új érzékelő technológiákkal való együttműködésnek köszönhetően ezeket a következő generációs robotokat könnyebben lehet alkalmazni az alkalmazási követelmények széles skálájához.
Sőt, pontosabban és gyorsabban végezhetnek feladatokat, mint elődeik. Végül, önállóan, együttmûködhetnek és biztonságosabban működhetnek az emberekkel az otthoni, üzleti és gyártási környezetben.