亿迅智能制造网
工业4.0先进制造技术信息网站!
首页 | 制造技术 | 制造设备 | 工业物联网 | 工业材料 | 设备保养维修 | 工业编程 |
home  MfgRobots >> 亿迅智能制造网 >  >> Manufacturing Equipment >> 工业机器人
机器人中的传感器类型

来源:Unsplash

传感器是机器人对外部世界的看法。机器人使用传感器来理解和测量周围物体的几何和物理特征。机器人,尤其是自主机器人,需要感知周围环境的能力。

内部和外部传感器是常用的两种类型的传感器。机器人技术中的内部传感器提供有关机器人的信息,例如它在哪里、它前进的速度以及它如何加速等等。机器人技术中的外部传感器从外部世界收集数据,包括液压机械臂与其正在加工的产品之间的接触点等信息。

机器人技术中有不同类型的传感器可供选择,我们将介绍其中一些传感器的特性,以及使用它们的原因和位置。

目录

光传感器

来源:Unsplash

机器人技术中的光传感器用于检测光并产生电压差。机器人视觉系统中的计算机控制摄像头允许机器人查看并相应地调整其动作。光敏电阻和光伏电池是机器人中最常用的两种光传感器。很少使用光电管、光电晶体管、CCD 和其他光传感器。

光敏电阻 是一种电阻器,其电阻会随着光照的量而变化;更多的光意味着更少的阻力,更少的光意味着更多的阻力。它们很容易集成到依赖光的机器人中。

太阳能光伏 细胞将阳光转化为电能。这对于开发太阳能机器人特别有用。光伏电池可以看作是一种能源,也可以通过晶体管和电容器转换成传感器。

2D 和 3D 视觉:二维计算机视觉图像是平面的,按比例缩放以计算长度和宽度而不是高度。即使元件的位置和位置各不相同,但 3D 视觉允许机器人确定必须更有效地处理的零件的方向。机械臂在装配过程中可以通过3D视觉系统进行精确引导,机械臂可以为重要的装配检测提供多种视角。

声音传感器

来源:Unsplash

机器人中的声音传感器的工作方式与麦克风类似,但它们通常连接到将声音幅度评估为阈值并将结果报告给机器人的电路。随着振幅的增加,噪音变得更大。

这对于研究野生动物的机器人可能很有用;检测和跟踪巨响可能是用于定位野生动物的数据点之一。用于语音识别的声音传感器响应用户说出的命令,是一个更复杂的应用。

一个基本的机器人可以被编程为通过听声音来旅行。考虑一个机器人,它向右拍一拍,向左拍两下。在复杂的机器人中,语音和语音识别都可以使用同一个麦克风来完成。声音传感器比光传感器更难实现,因为它们会产生非常小的电压差,必须放大该电压差才能产生可​​辨别的电压变化。

接近传感器

来源:Unsplash

机器人技术中的接近传感器无需物理接触即可检测附近的物体。发射器向旁边的传感器发送电磁辐射,接收器接收并分析中断反馈信号。因此,可以利用该区域接收到的光量来确定是否存在相邻物体。对于机器人,传感器提供了一种避免碰撞的方法。

接近传感器的类型有很多种,但只有少数几种是机器人常用的。

红外 (IR) 收发器 :一旦检测到障碍物,红外 LED 就会发出红外光束,反射红外接收器接收到的光线。

超声波传感器 :这些传感器产生高频声波,记录的回声表明物体已被破坏。超声波传感器也可用于测量距离。

光敏电阻 :虽然光敏电阻是光传感器,但它也可以用作接近传感器。当物体接近传感器时,光量会发生变化,从而导致光敏电阻的电阻发生变化。这是可以检测和处理的。

触觉传感器

来源:Unsplash

触觉传感器是一种确定物体是否接触的设备。触觉传感器使机器人能够“触摸和感受”普通物体,例如楼梯栏杆和通过按下底座变暗或变亮的灯光。这些传感器用于监控应用程序并以温和的方式与环境交互。它分为两大类:触摸和力传感器。

触摸传感器

机器人技术中的触摸传感器,也称为接触传感器,是可以检测和感应传感器或物体的触摸的设备。经常使用微动开关、限位开关和其他小型设备。这些传感器中的大多数被机器人用来避开障碍物。当这些传感器检测到障碍物时,机器人就会被赋予可以倒车、转向、开启、停止等的任务。

力传感器

机器人中的力传感器用于计算机器人各种功能所涉及的力,例如机器装卸、物料管理等。该传感器还将改进组装过程以进行故障排除。力扭矩传感器让机械臂有完成装配任务的感觉;内部状态传感器用于测量末端执行器。

温度传感器

来源:Pinterest

机器人技术中的温度传感器测量使用它们的环境中的热量/温度变化。它基于温度变化的电压差变化概念;这种电压变化提供了周围区域的等效温度。空气温度、表面温度和浸入温度都是温度传感的应用。

导航和定位传感器

来源:Pinterest

机器人技术中的定位传感器用于估计机器人的定位。 GPS 是最常见的定位传感器(全球定位系统)。环绕地球运行的卫星发出信号,由机器人接收器接收和处理。使用分析的数据计算机器人的近似位置和速度。三种最常见的导航传感器包括;

GPS

全球定位系统 (GPS) 是使用最广泛的定位传感器。围绕地球运行的卫星发出信号,由机器人的接收器接收和处理。处理后的数据可用于计算机器人的大致位置和速度。

这些 GPS 系统对户外的机器人非常有用,但它们在室内效果不佳。它们现在也有点贵,但如果它们的价格下降,你很快就会看到大多数机器人都配备了 GPS 模块。

数字磁罗盘

与便携式磁罗盘类似,数字磁罗盘使用地球磁场进行方向测量,引导您的机器人朝着合适的方向到达其目标。这些传感器比 GPS 模块便宜,但是如果您需要位置反馈和导航,则应将指南针与 GPS 模块结合使用。

本地化

在复杂环境中自主确定机器人位置的任务称为定位。称为地标的外部元素,可以是有意放置的,也可以是自然地标,用于确定位置。在第一阶段,在机器人周围放置人工标记或信标,机器人的传感器记录这些信号以识别其确切位置。

加速度传感器

来源:Pinterest

机器人技术中的加速度传感器是测量机器人加速度和倾斜度的设备。加速度计受两种力的影响:

静力——存在于任何两个物体之间的力。我们可以通过检测其重力来确定机器人倾斜的程度。此参数可用于平衡机器人或评估机器人是上坡还是下坡。

动力——物体必须移动的速度。机器人行进的速度/速度是通过用加速度计测量动态力来确定的。

其他机器人传感器

来源:Unsplash

现在有数百种传感器可用,它们几乎可以感应到您可以想象的任何事物,而且几乎很难将它们全部列出。除了上面列出的那些,还有各种其他传感器可用于特定应用。考虑以下条件:

湿度传感器用于确定空气中的水分含量。水分含量

气体传感器用于检测特定气体。

电位器用途广泛,可用于广泛的应用。

磁场传感器测量周围磁场的强度

结论

可以使用几个光敏电阻或红外传感器来制作一个简单的避障机器人。你的机器人变得越复杂,它就有越多的传感器。单个操作可能需要使用多个传感器,或者多个工作可能用单个传感器完成。

有时可以使用几个可用的传感器中的任何一个来完成任务。根据可用性、可负担性和使用方便性,选择理想的传感器。但是,也可以选择购买制造商附有传感器的机械臂。理想情况下,这可以为您节省购买彼此独立的成本。


工业机器人

  1. 现已推出:Android 11 更新,适用于我们的本质安全智能手机 Smart-Ex® 02
  2. 自主移动机器人:领先供应商和用户的最新应用和用例
  3. 工业机械臂:生产力的关键
  4. 了解多层感知器的训练公式和反向传播
  5. 关节式机器人:最熟悉的工业机器人指南
  6. 数字平台想把机器人放进每家工厂