De vigtigste funktionelle sensorer i flere nøgleteknologier af robotter i dag omfatter magnetiske positionssensorer, tilstedeværelsessensorer, holdningssensorer, momentsensorer, miljøsensorer og strømstyring af sensorer. Disse sensordele skal bruge voressensorstik.
Magnetisk positionssensor
Magnetisk vinkelpositionssensor integreret kredsløb (IC) er en af de mest udbredte industrirobotter inden for forbrug, professionel service, samfund og anvendelse. I dag bruger forbrugere, serviceprofessionelle eller næsten alle to eller flere magnetiske vinkelpositionssensor IC sociale robotter.
Mindst en magnetisk vinkelpositionssensor bruges til at rotere hver akse eller led. I dag bruger mange robotter små og kraftige DC-motorer til at bevæge deres led og lemmer. For at køre motoren korrekt, skal motorens position tilbagekobles.
Derudover skal robotleddets lukkede sløjfemotorstyring give feedback på ledgearets vinkel og position. For robotled kræver hver bevægelsesakse derfor to magnetiske vinkelpositionssensorer. Den magnetiske vinkelpositionssensor kan give motorkommuteringsfeedback til den fælles motorstyring.
For eksempel bruges fire magnetiske positionssensorer til anklen på en robot, der skal bevæge sig aksialt i pitch og roll. Gennem denne type flere forbindelser for hvert led, og for de fleste robotter, kan vi forstå, hvorfor magnetiske vinkelpositionssensorer er så produktive i de nyeste robotprodukter.
Tilstedeværelsessensor
I dag er nogle sensorteknologier blevet integreret i nutidens robotter, og deres informationer er også blevet integreret for at give visuel opfattelse af rum og robotobjektdetektion og -undgåelse. 2D- og 3D-stereovisionskameraer optræder normalt i mange nye forbrugere og professionelle servicerobotter i dag.
Nye avancerede informationssensordatateknologier, herunder optisk detektion og rækkevidde (LIDAR) sensornetværk, bliver imidlertid i stigende grad implementeret i robotter. LIDAR giver bedre opgaveudførelse og bevægelse til robotudvikling gennem højopløsnings 3D-kortlægning af operationsrum og omgivende boligmiljø.
Tilsvarende bruges ultralydssensorer til sansning. Ligesom sikkerhedsalarmsystemet i den lodrette bil i den modsatte ende af udstyret, registrerer og forhindrer ultralydssensoren af forhindringerne i nærheden af robotten, at de læner sig op ad væggen, genstande, andre robotter og mennesker.
Derudover kan de også spille en rolle i robotternes hovedfunktionelle opgaver. Derfor spiller ultralydssensorer en vigtig rolle i nærfeltsnavigation og undgåelse af forhindringer og forbedrer i sidste ende robottens ydeevne og sikkerhed.
Imidlertid er rækkeviddestyringen af ultralydsdetektionssensorer begrænset, der spænder fra en centimeter til flere meter, og den maksimale udviklingsretningskegle er omkring 30 grader. Deres omkostningskontrol er relativt lav, og der dannes en god nøjagtighed på nært hold, men deres nøjagtighed vil falde med stigningen i tidsinterval og måleteknologivinkel.
De er også sårbare over for temperatur- og trykændringer og er sårbare over for interferens fra andre tætte robotter. Disse robotter bruger ultralydssensorer, der er indstillet til samme frekvens. Men når de kombineres med andre eksisterende sensorer, kan de give nyttige og pålidelige placeringsoplysninger.
Når alle disse sensordata (2D/3D-kamera, laserradar og ultralyd) er smeltet sammen, som vi kan se i avancerede forbruger/professionelle servicerobotter og industrirobotter nu, kan disse robotter realisere rumopfattelse, bevæge sig og udføre mere komplekst opgaver uden at skade sig selv, mennesker eller det omgivende miljø.
Bevægelsessensor
Bevægelsessensorer integreres i stigende grad i nogle af de mest komplekse robotter for at hjælpe med at give brugergrænsefladekommandoer. Bevægelsessensorteknologi inkluderer optisk sensor og styrearmsbæltesensor båret af robotoperatøren.
Ved hjælp af optisk baserede gestussensorer kan robotter trænes til at genkende specifikke håndbevægelser og udføre nogle opgaver i henhold til specifikke gestus eller håndbevægelser. Disse typer gestussensorer giver mange muligheder for handicappede, begrænsede kommunikationsmuligheder og smarte fabrikker.
Ved hjælp af armbåndskontrolsystemsensorer kan bæreren samarbejde i kommunikations- og kontrolteknologi alt efter, hvordan operatøren bruger sin arm. Industrielle, medicinske eller militære uddannelsesrobotter kan udføre og/eller efterligne nogle opgaver. For eksempel bærer kirurger armbåndssensorer på hver arm, som effektivt kan styre armstrukturen af et par telemedicinske servicerobotter til analyse og kirurgi og kan være langt væk fra den anden side af jorden.
Momentsensoren
Kraft- og momentsensorer bruges i stigende grad i nutidens næste generations robotter. Momentsensoren bruges ikke kun til robottens endeaktuatorer og klemmer, men også til andre dele af robotten, såsom bagagerum, arme, ben og hoved. Disse specielle momentsensorer bruges til at overvåge lemmernes hastighedsbevægelser, detektere forhindringer og give en sikkerhedsalarm til robottens centrale processor.
For eksempel, når momentsensoren i robotarmen registrerer en pludselig uventet kraft genereret af armen, der rammer en genstand, kan dens kontrolsikkerhedssoftware få armen til at stoppe med at bevæge sig og trække sin position tilbage.
Momentsensoren bruges også sammen med eksisterende sensorer og andre sikkerhedsovervågningssensorer (såsom miljøsensorer) for at levere overvågningsfunktionen af hele sikkerhedsområdet.
Miljøsensor
Forskellige miljøsensorer er også på vej ind på området for industri- og forbrugerrobotter. Miljøsensorer, temperatur- og fugtighedssensorer, tryksensorer og endda lyssensorer kan registrere luftkvaliteten. Disse sensorer er ikke kun med til at sikre, at robotten kan fortsætte med at fungere effektivt og sikkert, men gør også robottens lokalbefolkning opmærksomme på usikre miljøforhold.
Strømstyringssensor
Strømstyringssensoren er også integreret i nutidens automatiske robotter for at hjælpe med at forlænge robotternes arbejdstid mellem to opladninger og sikre, at lithium-ion-batteriet (det mest almindelige batteri i nutidens automatiske robotter) ikke overophedes eller løber tør under brug. Se figur 4.0
Strømstyringssensoren bruges også til spændingsregulering og effekt- og termisk styring af robotledmotorer. Alle luftbårne robot elektroniske enheder, såsom mikroprocessorer, sensorer og aktuatorer, har brug for lav støj ripple strømforsyning og reguleringsfunktioner for at sikre deres effektive og korrekte drift.
Den nye robotstrømstyringssensorløsning inkluderer coulomb-tælling af batteriafladning og -opladning, nøjagtig og pålidelig overophedningsovervågningssensor og strømsensor i batteristyringsudstyr.
På grund af integrationen og integrationen af disse nye sensorteknologier kan nutidens nyeste robotter fungere mere uafhængigt og sikkert. På grund af den betydelige forbedring af computerkraft, software og kunstig intelligens, samt arbejdet med disse nye sensorteknologier, er den næste generation af robotter desuden lettere at opfylde forskellige applikationskrav.
Derudover kan de udføre undervisningsopgaver mere præcist og hurtigere end deres forgængere. Endelig kan de operere og styre mere uafhængigt, samarbejdende og sikkert med det menneskelige samfund i et bredere familie-, virksomheds- og produktionsteknologimiljø.
