Pour réaliser la prochaine génération de robots, plusieurs technologies de capteurs clés jouent un rôle très important, notamment les capteurs de position magnétiques, les capteurs de présence, les capteurs de mouvement, les capteurs de couple, les capteurs environnementaux et les capteurs de gestion de l'énergie.
Le capteur de position magnétique favorise la révolution du robot
Le circuit intégré (IC) à capteur de position magnétique est l'une des technologies de capteurs les plus répandues dans les robots grand public, industriels, industriels et de service Aujourd'hui, presque tous les consommateurs, professionnels du service ou robots sociaux sont utilisés dans chaque joint. Deux ou plusieurs CI de capteur de position magnétique Au moins un capteur de position angulaire magnétique est utilisé pour chaque axe de rotation ou rotation des articulations.Certains robots utilisent aujourd'hui des moteurs CC sans balais (BLDC) petits mais puissants pour déplacer les articulations et les membres robotiques. Afin de conduire le moteur correctement, le retour de la position du moteur est nécessaire.
Il y a de plus en plus de circuits intégrés de capteurs de position angulaire utilisés pour fournir une rétroaction de commutation du moteur pour les contrôleurs de moteurs communs (voir Figure 1). Chacun des deux axes de mouvement nécessite deux capteurs de position angulaire magnétique: par exemple, si les pédales du robot doivent être déplacées en tangage et en roulis axialement, quatre capteurs de position magnétiques au total doivent être utilisés. Les capteurs, et la plupart des robots ont de nombreux joints, il est donc très évident que de nos jours une nouvelle génération de robots a adopté des capteurs de position à angle magnétique.
Figure 1 Bras robotique avec capteur de position magnétique
Par rapport à d'autres technologies de capteur de position utilisées autrefois dans les articulations robotisées, les nouveaux capteurs de position à angle magnétique actuels offrent de nombreux avantages: ces nouveaux capteurs de position angulaire offrent une résolution élevée et une précision reproductible. Fabriqués sur un procédé CMOS au silicium, ces nouveaux CI de capteur de position à angle magnétique nécessitent une puissance, un poids et un espace minimums comparés à d'autres technologies de capteurs de position telles que les codeurs optiques et les résolveurs. Travailler dans des environnements très difficiles, y compris les températures extrêmes, les environnements sales et poussiéreux Certains capteurs de position magnétiques ne sont même pas affectés par les champs magnétiques courants dans les environnements de travail robotisés. Contrairement aux potentiomètres résistifs que l'on trouve couramment dans les composants servomoteurs traditionnels utilisés dans les robots sociaux / jouets à bas prix, les capteurs mécaniques de position angulaire sont largement utilisés dans la consommation actuelle. Les services sexuels, professionnels et les robots sociaux sont maintenant utilisés pour les robots industriels.
La fusion de l'information atteint la détection visuelle spatiale
Plusieurs technologies de capteurs sont actuellement intégrées dans les robots d'aujourd'hui, et leurs informations sont fusionnées pour fournir une détection visuelle spatiale des robots, ainsi que des obstacles de détection et d'évitement d'objets. Il est courant dans beaucoup de nouveaux robots de service de consommateur et professionnels aujourd'hui, cependant, il y a de nouvelles technologies avancées de sonde, telles que des sondes de temps de vol comprenant la détection de lumière et des sondes de Lidar de gamme. Il est également utilisé dans les robots.Optima fournit une cartographie 3D à haute résolution de l'espace d'opération du robot et de l'environnement qui l'entoure, lui permettant d'effectuer des tâches et de mieux se déplacer (voir Figure 2).
Figure 2 Cartographie Lidar
Les détecteurs à ultrasons peuvent également être utilisés pour détecter la présence, tout comme pour inverser le système d'alerte de sécurité, en tant que robot capteur à ultrasons applique également pour détecter les obstacles à proximité, afin d'éviter que les murs de vie du robot, des objets, d'autres robots et le corps humain. en outre, lorsque le robot de remplir sa fonction principale, ces capteurs à ultrasons peuvent également jouer un rôle. capteurs à ultrasons jouent un rôle important dans la navigation à proximité du terrain et d'éviter les obstacles, il peut améliorer la performance globale et la sécurité du robot.
Cependant, la plage de détection du capteur à ultrasons a ses limites, sont d'environ 1 cm à plusieurs mètres de distance, et un cône intérieur de la gamme allant jusqu'à environ 30 degrés. Leur coût est relativement faible, et la précision dans la zone proche plus élevé, mais avec l'augmentation de la mesure de la distance et de la plage d'angle, la précision va tomber. ils sont également sensibles aux variations de température et de pression, et l'autre en utilisant le même interférence de fréquence à partir du capteur à ultrasons du robot, mais lorsqu'il est combiné avec l'autre Lorsque les capteurs existants sont utilisés en combinaison, ils fournissent des informations de position utiles et fiables.
Après tout ensemble quand il y a un capteur (2D / caméra 3D, lidar et ultrasons) la fusion de données, que nous commençons à voir dans les robots de service consommateurs haut de gamme / professionnels et les robots industriels qui ont distingué perçoivent l'espace capacité, et ne peut pas vous blesser, déplacer et effectuer des tâches plus complexes, le cas de l'homme et l'environnement.
Les capteurs de mouvement aident l'interaction humaine
Un nombre croissant de capteurs sont intégrés dans les robots geste d'aujourd'hui les plus sophistiqués, pour fournir une commande d'interface utilisateur. Technologies de capteurs de Gesture comprennent le bras de commande de l'opérateur de robot portable avec un capteur optique et les capteurs comme.
En utilisant le capteur de mouvement à base optique peut former un robot pour identifier un mouvement de la main spécifiques, et effectuer des tâches spécifiques en fonction des gestes ou des mouvements spécifiques de la main. De personne handicapée ces types de capteurs dans la maison ou dans un hôpital pour la capacité de communiquer est limitée ouvre de nombreuses possibilités , fournissent également beaucoup d'aide dans l'usine intelligente.
Utilisez le contrôle du capteur brassard, l'utilisateur peut communiquer et le contrôle et la collaboration, les robots industriels, médicaux ou militaires, le robot peut émuler une tâche spécifique et conformément aux mouvements de l'opérateur et le bras des gestes. Par exemple, chacun portant un bras de bras le chirurgien avec un capteur, le bras de robot peut être commandé pour effectuer la procédure médicale à distance, qui peut être à double bras à une distance de l'autre côté de la terre.
Le capteur de couple assure la surveillance
Les capteurs de couple sont également utilisés de plus en plus de nos jours dans la prochaine génération de robots. Capteur de couple non seulement pour l'extrémité du robot et des dispositifs d'actionnement à pinces, mais également pour d'autres parties du robot, comme le torse, les bras, les jambes et la tête etc. ces capteur de couple spécial est utilisé pour surveiller le mouvement des membres rapide, détecter des obstacles et de fournir un processeur central avertissement de sécurité du robot. par exemple, lorsque des capteurs de couple détectent un bras robotisé dans le bras dans la machine objet mesuré due à une collision se produit Forces externes soudaines et inattendues, son logiciel de sécurité de contrôle peut arrêter le bras et rétracter sa position.
Capteurs de couple peuvent également exister avec des capteurs et d'autres capteurs de surveillance de la sécurité, tels que des capteurs environnementaux travaillent ensemble pour fournir des fonctions de surveillance de la sécurité générale de la région.
Sécurité du travail de protection de capteur environnemental
capteurs environnementaux sont aussi à la recherche de leur chemin dans les robots industriels et de consommation, comprenant en jeu peut détecter des capteurs environnementaux qualité de l'air COV (composés organiques volatils, les COV), des capteurs de température et d'humidité, des capteurs de pression, ou même il est capable de détecter la présence ou l'absence de capteurs d'éclairage. ces capteurs contribueront non seulement à faire en sorte que le robot peut continuer à fonctionner efficacement et en toute sécurité, mais aussi de laisser les gens dans la zone de travail du robot de percevoir l'environnement des conditions dangereuses.
Les capteurs de gestion de l'alimentation améliorent l'efficacité
Des capteurs de gestion de puissance ont également été intégrés dans les robots d'aujourd'hui pour prolonger le temps de travail entre les charges et assurer que les batteries lithium-ion les plus utilisées dans les robots automatiques ne surchauffent pas lorsqu'elles sont chargées ou déchargées. Les capteurs sont également utilisés pour la régulation de tension et la gestion de la puissance et de la chaleur des moteurs articulés robotisés.Tous les composants électroniques embarqués, tels que les microprocesseurs, les capteurs et les actionneurs, nécessitent une alimentation à découpage et des régulateurs de tension silencieux. Il peut fonctionner efficacement et correctement.
Les dernières solutions de capteurs pour la gestion de l'alimentation des robots comprennent le comptage coulomb pour décharger et charger la batterie, des capteurs de surveillance de surchauffe précis et fiables pour les régulateurs et des capteurs de courant pour les dispositifs de gestion de batterie.
Grâce à l'intégration et à l'intégration de ces technologies de capteurs innovantes, les robots les plus récents peuvent fonctionner de manière plus autonome et sûre, en plus des capacités de calcul, des avancées significatives en intelligence artificielle et logicielle et de la colocation avec les nouvelles générations de robots. Il peut être utilisé plus facilement pour prendre en charge diverses applications et, en plus, il peut accomplir des tâches de manière plus précise et plus rapide que les générations précédentes de robots, et il peut être plus indépendant dans plus d'environnements domestiques, commerciaux et manufacturiers. Travailler et collaborer de manière plus sûre avec les humains.