В областта на индустриалната автоматизация роботите разчитат на сензори, за да предоставят важна информация за правилното изпълнение на операциите.
Един доклад прогнозира, че глобалният пазар на сензори за промишлени роботи ще расте стабилно при комбиниран годишен темп на растеж (CAGR) от приблизително 8% до 2021 г. За приложенията за сензорни роботи, обхващащи потребителския и автомобилния сектор, друг доклад изрично посочва, че само системите за зрение ще достигнат пазар от 5,7 милиарда долара до 2027 г., докато пазарът на сензори за сила ще надхвърли 6,9 милиарда долара.
По-долу са най-често използваните сензори в индустриалните роботи.
2D визуални сензори
2D визията се отнася до камера, способна да изпълнява различни задачи, от откриване на движещи се обекти до локализиране на части върху конвейерни ленти. Много интелигентни камери могат да откриват части и да помагат на роботите да определят техните позиции, позволявайки на роботите да коригират движенията си въз основа на получената информация.
Сензори за 3D визуализация
Системите за 3D визуализация изискват две камери или лазерни скенери, разположени под различни ъгли, за да открият третото измерение на обекта. Например избирането на части използва технология за 3D визуализация за откриване на обекти, създаване на три-измерни изображения, анализирането им и избор на оптималния метод за хващане.
Сензори за сила/въртящ момент
Ако сензорите за зрение предоставят на роботите очи, сензорите за сила/въртящ момент им предоставят тактилно възприятие. Роботите използват тези сензори, за да усетят силата, упражнявана от техните крайни ефектори. Обикновено разположени между робота и грайфера, сензорите за сила/въртящ момент гарантират, че всички сили, приложени към грайфера, се наблюдават от робота.
Сензорите за сила/въртящ момент позволяват приложения като сглобяване, ръчно насочване, обучение и ограничаване на силата.
Сензори за откриване на сблъсък
Тези сензори се предлагат в различни форми, основно предназначени да осигурят на операторите безопасна работна среда-роботите за сътрудничество разчитат най-много на тях.
Някои сензори функционират като системи за тактилно разпознаване, откривайки натиск през меки повърхности и изпращайки сигнали за ограничаване или спиране на движението на робота.
Други могат да бъдат директно интегрирани в робота. Някои компании използват обратна връзка от акселерометъра, докато други използват текуща обратна връзка. И в двата случая, когато роботът открие необичайна сила, той задейства аварийно спиране, за да гарантира безопасността.
За да се даде възможност на индустриалните роботи да си сътрудничат с хората, първата стъпка е идентифицирането на методи за гарантиране на безопасността на работниците. Тези сензори приемат различни форми, от камери до лазери, предназначени да информират робота за заобикалящата го среда. Някои системи за безопасност могат да бъдат конфигурирани така, че когато човек влезе в определена зона/пространство, роботът автоматично забавя скоростта. Ако човекът продължи да се приближава, роботът спира да работи.
Най-простият пример е лазерният сензор за безопасност на вратите на асансьора. Когато лазерът открие препятствие, вратите на асансьора незабавно спират и се прибират, за да предотвратят сблъсък.
Други сензори
На пазара се предлагат множество сензори за различни приложения. Примерите включват сензори за проследяване на заваръчния шев.
Тактилните сензори също набират популярност. Обикновено монтирани на хващачи, тези сензори откриват и възприемат природата на хванатите обекти. Сензорите обикновено могат да открият силата и да определят нейното разпределение, разкривайки точното местоположение на обекта. Това позволява контрол върху позицията на захващане и силата, приложена от крайния ефектор. Освен това някои тактилни сензори могат да открият промени в топлината.
Сензорите за зрение и близост, подобни на тези, необходими за автономни превозни средства, включват камери, инфрачервени, сонарни, ултразвукови, радарни и лидарни. В определени сценарии могат да се използват множество камери, особено за стереоскопично виждане. Комбинирането на тези сензори позволява на роботите да определят размери, да идентифицират обекти и да измерват разстояния.
RFID (радиочестотна идентификация) сензори предоставят идентификационни кодове и позволяват на оторизираните роботи да имат достъп до допълнителна информация.
Микрофоните (акустични сензори) помагат на индустриалните роботи да получават гласови команди и да разпознават необичайни звуци в позната среда. Когато са сдвоени с пиезоелектрични сензори, те могат да идентифицират и елиминират шума,-предизвикан от вибрации, предотвратявайки неправилно тълкуване на гласови команди. Усъвършенстваните алгоритми могат дори да позволят на роботите да разберат емоциите на говорещия.
Отчитането на температурата е част от само{0}}диагностиката на робота, като му помага да определи заобикалящата го среда и да избегне потенциално вредни източници на топлина.
Използвайки химически, оптични и цветни сензори, роботите могат да оценяват, коригират и откриват проблеми, присъстващи в тяхната среда.
За хуманоидните роботи, способни да ходят, да бягат или дори да танцуват, стабилността е основна грижа. Те изискват сензори, подобни на тези в смартфоните, за да осигурят точни данни за местоположението. Приложенията използват сензори с 9-степен-свобода (9DOF) или инерционни измервателни единици (IMU), включващи 3-осни акселерометри, 3-осни жироскопи и 3-осни магнитометри.
Сензорите са критични компоненти, позволяващи софтуерна интелигентност; без тях много сложни операции биха били невъзможни. Те не само улесняват сложните задачи, но и гарантират, че тези операции остават добре-контролирани по време на изпълнение.