Inden for industriel automatisering er robotter afhængige af sensorer til at levere væsentlig information til at udføre operationer korrekt.
En rapport forudsiger, at det globale industrielle robotsensormarked vil vokse støt med en sammensat årlig vækstrate (CAGR) på ca. 8 % i 2021. For robotsensorapplikationer, der spænder over forbruger- og bilsektorer, siger en anden rapport eksplicit, at visionsystemer alene vil opnå et $5,7 milliarder marked i 2027, mens kraftsensormarkedet vil overstige $6.9 milliarder.
Nedenfor er de mest anvendte sensorer i industrirobotter.
2D-synssensorer
2D vision refererer til et kamera, der er i stand til at udføre forskellige opgaver, lige fra at detektere bevægelige genstande til at lokalisere dele på transportbånd. Mange smarte kameraer kan registrere dele og hjælpe robotter med at bestemme deres positioner, hvilket gør det muligt for robotter at justere deres bevægelser baseret på den modtagne information.
3D-synssensorer
3D-visionssystemer kræver to kameraer eller laserscannere placeret i forskellige vinkler for at detektere et objekts tredje dimension. For eksempel bruger delplukning 3D-visionsteknologi til at detektere objekter, skabe tre-dimensionelle billeder, analysere dem og vælge den optimale gribemetode.
Kraft/momentsensorer
Hvis synssensorer giver robotter øjne, giver kraft-/drejningsmomentsensorer dem taktil perception. Robotter bruger disse sensorer til at mærke den kraft, der udøves af deres sluteffektorer. Typisk placeret mellem robotten og griberen, sikrer kraft/momentsensorer, at alle kræfter påført griberen overvåges af robotten.
Kraft/drejningsmomentsensorer muliggør applikationer som montering, manuel vejledning, undervisning og kraftbegrænsning.
Kollisionsdetektionssensorer
Disse sensorer kommer i forskellige former, primært designet til at give operatører et sikkert arbejdsmiljø-samarbejdsrobotter er mest afhængige af dem.
Nogle sensorer fungerer som taktile genkendelsessystemer, der registrerer tryk gennem bløde overflader og sender signaler for at begrænse eller standse robottens bevægelse.
Andre kan integreres direkte i robotten. Nogle virksomheder bruger accelerometerfeedback, mens andre anvender aktuel feedback. I begge tilfælde, når robotten registrerer unormal kraft, udløser den et nødstop for at sikre sikkerheden.
For at gøre det muligt for industrirobotter at samarbejde med mennesker er det første skridt at identificere metoder til at garantere arbejdernes sikkerhed. Disse sensorer har forskellige former, fra kameraer til lasere, designet til at informere robotten om dens omgivelser. Nogle sikkerhedssystemer kan konfigureres, så robotten automatisk sænker farten, når en person kommer ind i en bestemt zone/rum. Hvis personen fortsætter med at nærme sig, holder robotten op med at fungere.
Det enkleste eksempel er lasersikkerhedssensoren på elevatordøre. Når laseren registrerer en forhindring, stopper elevatordørene øjeblikkeligt og trækkes tilbage for at forhindre kollision.
Andre sensorer
Adskillige sensorer er tilgængelige på markedet til forskellige applikationer. Eksempler omfatter svejsesøm sporingssensorer.
Taktile sensorer vinder også popularitet. Disse sensorer, som typisk er monteret på gribere, registrerer og opfatter arten af grebne genstande. Sensorer kan normalt registrere kraft og bestemme dens fordeling og afsløre objektets præcise placering. Dette muliggør kontrol over gribepositionen og kraften påført af endeeffektoren. Derudover kan nogle taktile sensorer registrere ændringer i varme.
Syns- og nærhedssensorer, svarende til dem, der kræves til autonome køretøjer, omfatter kameraer, infrarød, ekkolod, ultralyd, radar og lidar. Flere kameraer kan bruges i visse scenarier, især til stereoskopisk syn. Ved at kombinere disse sensorer kan robotter bestemme dimensioner, identificere objekter og måle afstande.
RFID-sensorer (Radio Frequency Identification) giver identifikationskoder og giver autoriserede robotter adgang til yderligere information.
Mikrofoner (akustiske sensorer) hjælper industrirobotter med at modtage stemmekommandoer og genkende unormale lyde i velkendte miljøer. Når de er parret med piezoelektriske sensorer, kan de identificere og eliminere vibrations-induceret støj, hvilket forhindrer fejlfortolkning af stemmekommandoer. Avancerede algoritmer kan endda gøre det muligt for robotter at forstå højttalerens følelser.
Temperaturføling er en del af en robots selv-diagnostik og hjælper den med at bestemme omgivelserne og undgå potentielt skadelige varmekilder.
Ved hjælp af kemiske, optiske og farvesensorer kan robotter vurdere, justere og opdage problemer i deres miljø.
For humanoide robotter, der er i stand til at gå, løbe eller endda danse, er stabilitet en stor bekymring. De kræver sensorer svarende til dem i smartphones for at levere præcise positionsdata. Applikationer anvender 9-graders-frihedsgrader (9DOF) sensorer eller inertimålenheder (IMU'er) med 3-akse accelerometre, 3-akse gyroskoper og 3-akse magnetometre.
Sensorer er kritiske komponenter, der muliggør softwareintelligens; uden dem ville mange komplekse operationer være umulige. De letter ikke kun indviklede opgaver, men sikrer også, at disse operationer forbliver godt-kontrollerede under udførelsen.