如今,機(jī)器人正在為汽車、電子和工業(yè)制造公司完成所有類型的任務(wù)。隨著機(jī)器人革命的到來(lái),大多數(shù)制造商意識(shí)到他們需要在機(jī)器人設(shè)備中構(gòu)建精確而詳細(xì)的傳感器,以支持它們,同時(shí)應(yīng)對(duì)工廠車間的挑戰(zhàn)。
工業(yè)機(jī)器人使用大量傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)方法中的出色操作和控制。機(jī)器人中的傳感器使其能夠以靈活的方式響應(yīng)環(huán)境,尖端的傳感技術(shù)正在將機(jī)器人的智商提高到新的強(qiáng)度。
隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)、云計(jì)算等技術(shù)的進(jìn)步,全球制造企業(yè)紛紛打造智能工廠,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、信息化、智能化工業(yè)生產(chǎn)。工業(yè)機(jī)器人將在這種智能制造轉(zhuǎn)型中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。
工業(yè)機(jī)器人是一種自動(dòng)執(zhí)行任務(wù)的機(jī)械設(shè)備。它可以響應(yīng)人類的指示,運(yùn)行預(yù)編程的應(yīng)用程序或使用人工智能(AI)運(yùn)行。此外,它可以減輕惡劣氣候?qū)ιa(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(jī)器人是智能工廠的主要支柱之一。機(jī)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(nèi),工業(yè)機(jī)器人在世界各地的工廠中隨處可見(jiàn)。
機(jī)器人中的傳感器技術(shù)
根據(jù)行業(yè)估計(jì),全球工業(yè)機(jī)器人傳感器市場(chǎng)將以超過(guò)8%的復(fù)合年增長(zhǎng)率(CAGR)增長(zhǎng)。
根據(jù)另一項(xiàng)研究,到2027年,視覺(jué)傳感器市場(chǎng)價(jià)值將達(dá)到57億美元,力傳感器市場(chǎng)價(jià)值將達(dá)到69億美元,用于消費(fèi)者和車輛等機(jī)器人傳感應(yīng)用。
傳感器技術(shù)是工業(yè)機(jī)器人最關(guān)鍵的應(yīng)用科學(xué)之一。它使機(jī)器人能夠?qū)Ш胶蜋z測(cè)環(huán)境變化,并在棘手的情況下做出準(zhǔn)確的決策,就像人類一樣。對(duì)于機(jī)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(shù)據(jù)以實(shí)現(xiàn)相關(guān)的復(fù)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(jī)器人采用了大量的傳感器。例如,協(xié)作機(jī)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(jī)器人系統(tǒng)構(gòu)成
工業(yè)機(jī)器人是多自由度的機(jī)器設(shè)備,可以根據(jù)其功率和控制能力自主執(zhí)行許多活動(dòng)。機(jī)械、傳感和控制是三個(gè)主要組成部分。五個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成了這三個(gè)重要的部分。它們?nèi)缦拢?/span>
機(jī)械系統(tǒng):機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)由車身、臂和端部機(jī)械手三部分組成。每個(gè)主要部件都有幾個(gè)自由度,構(gòu)成一個(gè)機(jī)械系統(tǒng)。手臂由三部分組成—上臂、下臂和手腕。末端機(jī)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,焊槍或其他東西。
傳感系統(tǒng):傳感系統(tǒng)有助于收集有關(guān)機(jī)器人內(nèi)部和外部環(huán)境的信息,使其能夠提高其機(jī)動(dòng)性、適應(yīng)性和智能性。
機(jī)器人-環(huán)境交互系統(tǒng):允許機(jī)器人與外部世界中的小工具進(jìn)行通信和合作的系統(tǒng)。
人機(jī)交互(HMI)系統(tǒng):人機(jī)交互(HMI)系統(tǒng)是一種允許人類與機(jī)器人通信和控制機(jī)器人的設(shè)備。
控制系統(tǒng):控制系統(tǒng)根據(jù)機(jī)器人的操作指令程序和從傳感器接收到的信號(hào),指示機(jī)器人的執(zhí)行器執(zhí)行規(guī)定的動(dòng)作和功能。
工業(yè)機(jī)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(cè)傳感器是工業(yè)機(jī)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(cè)移動(dòng)物體并定位傳送帶上的零件等的相機(jī)。許多智能攝像頭可以看到零件并協(xié)助機(jī)器人確定其位置,然后機(jī)器人可以根據(jù)獲得的信息相應(yīng)地改變其移動(dòng)性。
3D視覺(jué)傳感器:3D視覺(jué)系統(tǒng)需要兩個(gè)不同角度的相機(jī)或激光掃描儀來(lái)識(shí)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(shí)別事物并構(gòu)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(jī)器人提供眼睛,則力/扭矩傳感器為機(jī)器人提供觸摸感覺(jué)。末端執(zhí)行力由機(jī)器人使用力/扭矩傳感器感知。在大多數(shù)情況下,力/扭矩傳感器放置在機(jī)器人和夾具之間,允許機(jī)器人監(jiān)控反饋給夾具的所有力。通過(guò)力/扭矩傳感器,可以實(shí)現(xiàn)裝配、手動(dòng)引導(dǎo)、教育和力限制等應(yīng)用。
碰撞檢測(cè)傳感器: 該傳感器有多種配置,其主要目的是為協(xié)作機(jī)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(shí)別系統(tǒng),可以檢測(cè)柔軟表面上的壓力,并向機(jī)器人提供消息以限制或停止其運(yùn)動(dòng)。當(dāng)機(jī)器人檢測(cè)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(jī)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(jī)器人直接影響著行業(yè)的自動(dòng)化水平。
機(jī)器人控制系統(tǒng)正在不斷發(fā)展,變得更加開(kāi)放。由于技術(shù)進(jìn)步,機(jī)器人已更多地集成到制造應(yīng)用中,例如工業(yè)物聯(lián)網(wǎng),大數(shù)據(jù)分析和虛擬化。
隨著工業(yè)產(chǎn)品的復(fù)雜性和精度不斷提高,機(jī)器人的用途和要求也越來(lái)越復(fù)雜和苛刻。機(jī)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(jí)觸覺(jué)、聲學(xué)和視覺(jué)傳感器。隨著新的傳感技術(shù)和產(chǎn)品的出現(xiàn),機(jī)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(hào)。傳感器廣泛應(yīng)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(yī)療、消費(fèi)電子產(chǎn)品、智能家居、穿戴設(shè)備、智能駕駛、航空、物聯(lián)網(wǎng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、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(yīng)用。歡迎您的關(guān)注!請(qǐng)掃描下方二維碼!