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傳感技術(shù)成為工業(yè)機器人最關(guān)鍵的應用
2023-03-15
文章詳情

如今,機器人正在為汽車(chē)、電子和工業(yè)制造公司完成所有類(lèi)型的任務(wù)。隨著(zhù)機器人革命的到來(lái),大多數制造商意識到他們需要在機器人設備中構建精確而詳細的傳感,以支持它們,同時(shí)應對工廠(chǎng)車(chē)間的挑戰。

工業(yè)機器人使用大量傳感器來(lái)實(shí)現工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)方法中的出色操作和控制。機器人中的傳感器使其能夠以靈活的方式響應環(huán)境,尖端的傳感技術(shù)正在將機器人的智商提高到新的強度。

隨著(zhù)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、增強現實(shí)(AR)、云計算等技術(shù)的進(jìn)步,全球制造企業(yè)紛紛打造智能工廠(chǎng),實(shí)現自動(dòng)化、信息化、智能化工業(yè)生產(chǎn)。工業(yè)機器人將在這種智能制造轉型中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。

工業(yè)機器人是一種自動(dòng)執行任務(wù)的機械設備。它可以響應人類(lèi)的指示,運行預編程的應用程序或使用人工智能(AI)運行。此外,它可以減輕惡劣氣候對生產(chǎn)的影響,限制人力資源的使用,確保工人安全,協(xié)助企業(yè)降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率,同時(shí)確保產(chǎn)品質(zhì)量。

工業(yè)機器人是智能工廠(chǎng)的主要支柱之一。機器人自動(dòng)化是一個(gè)快速發(fā)展的科學(xué)領(lǐng)域。在短短幾十年內,工業(yè)機器人在世界各地的工廠(chǎng)隨處可見(jiàn)。

機器人中的傳感器技術(shù)

根據行業(yè)估計,全球工業(yè)機器人傳感器市場(chǎng)將以超過(guò)8%的復合年增長(cháng)率(CAGR)增長(cháng)。

根據另一項研究,到2027年,視覺(jué)傳感器市場(chǎng)價(jià)值將達到57億美元,力傳感器市場(chǎng)價(jià)值將達到69億美元,用于消費者和車(chē)輛等機器人傳感應用。

傳感器技術(shù)是工業(yè)機器人最關(guān)鍵的應用科學(xué)之一。它使機器人能夠導航和檢測環(huán)境變化,并在棘手的情況下做出準確的決策,就像人類(lèi)一樣。對于機器人,特別是在工業(yè)自動(dòng)化中,傳感器必須正確提供關(guān)鍵數據以實(shí)現相關(guān)的復雜程序。

為了確保工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程中的合理控制和操作,工業(yè)機器人采用了大量的傳感器。例如,協(xié)作機器人具有扭矩傳感器和攝像頭。他們不僅配備了更大的視角,而且還保持了工作空間的安全。

工業(yè)機器人系統構成

工業(yè)機器人是多自由度的機器設備,可以根據其功率和控制能力自主執行許多活動(dòng)。機械、傳感和控制是三個(gè)主要組成部分。五個(gè)子系統構成了這三個(gè)重要的部分。它們如下:

機械系統:機械結構系統由車(chē)身、臂和端部機械手三部分組成。每個(gè)主要部件都有幾個(gè)自由度,構成一個(gè)機械系統。手臂由三部分組成—上臂、下臂和手腕。末端機械手是直接連接到手腕的關(guān)鍵部件。它可以是雙指或多指爪,油漆噴槍?zhuān)笜尰蚱渌麞|西。

傳感系統:傳感系統有助于收集有關(guān)機器人內部和外部環(huán)境的信息,使其能夠提高其機動(dòng)性、適應性和智能性。

機器人-環(huán)境交互系統:允許機器人與外部世界中的小工具進(jìn)行通信和合作的系統。

人機交互(HMI)系統:人機交互(HMI)系統是一種允許人類(lèi)與機器人通信和控制機器人的設備。

控制系統:控制系統根據機器人的操作指令程序和從傳感器接收到的信號,指示機器人的執行器執行規定的動(dòng)作和功能。

工業(yè)機器人常用的傳感器

二維視覺(jué)傳感器、三維視覺(jué)傳感器、力/扭矩傳感器和碰撞檢測傳感器是工業(yè)機器人最常用的傳感器。

二維視覺(jué)傳感器:這是一款可以檢測移動(dòng)物體并定位傳送帶上的零件等的相機。許多智能攝像頭可以看到零件并協(xié)助機器人確定其位置,然后機器人可以根據獲得的信息相應地改變其移動(dòng)性。

3D視覺(jué)傳感器:3D視覺(jué)系統需要兩個(gè)不同角度的相機或激光掃描儀來(lái)識別物體的第三維度。例如,零件選擇和放置需要使用3D視覺(jué)技術(shù)來(lái)識別事物并構建3D圖像,以及分析和選擇最佳揀選策略。

力/扭矩傳感器:如果視覺(jué)傳感器為機器人提供眼睛,則力/扭矩傳感器為機器人提供觸摸感覺(jué)。末端執行力由機器人使用力/扭矩傳感器感知。在大多數情況下,力/扭矩傳感器放置在機器人和夾具之間,允許機器人監控反饋給夾具的所有力。通過(guò)力/扭矩傳感器,可以實(shí)現裝配、手動(dòng)引導、教育和力限制等應用。

碰撞檢測傳感器: 該傳感器有多種配置,其主要目的是為協(xié)作機器人最需要的操作員提供安全的工作環(huán)境

還有一些傳感器可能是一種觸覺(jué)識別系統,可以檢測柔軟表面上的壓力,并向機器人提供消息以限制或停止其運動(dòng)。當機器人檢測到任何一種情況下的異常力時(shí),它將啟動(dòng)緊急停止以確保安全。

機器人傳感器的演變

工業(yè)4.0時(shí)代的重點(diǎn)是自動(dòng)化和信息化的整合。作為自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵參與者,工業(yè)機器人直接影響著(zhù)行業(yè)的自動(dòng)化水平。

機器人控制系統正在不斷發(fā)展,變得更加開(kāi)放。由于技術(shù)進(jìn)步,機器人已更多地集成到制造應用中,例如工業(yè)物聯(lián)網(wǎng),大數據分析和虛擬化。

隨著(zhù)工業(yè)產(chǎn)品的復雜性和精度不斷提高,機器人的用途和要求也越來(lái)越復雜和苛刻。機器人傳感器已經(jīng)從簡(jiǎn)單的光電和觸摸開(kāi)關(guān)發(fā)展到高級觸覺(jué)、聲學(xué)和視覺(jué)傳感器。隨著(zhù)新的傳感技術(shù)和產(chǎn)品的出現,機器人將變得更加智能。

一個(gè)提供傳感器產(chǎn)品資訊的公眾號。傳感器廣泛應用于各種生產(chǎn)、生活場(chǎng)景,不僅限于工業(yè)流程,還包括醫療、消費電子產(chǎn)品、智能家居、穿戴設備、智能駕駛、航空、物聯(lián)網(wǎng)、環(huán)境監測、石油、化工、自來(lái)水等行業(yè)。在這里您可以了解傳感器的技術(shù),品牌和制造商,產(chǎn)品應用。歡迎您的關(guān)注!請掃描下方二維碼!

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