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传感器研究助推工业机器人技术进步

发布时间:2013-06-28    来源:中国机器人产业联盟网

传感器为推动机器人产业快速有序发展立下了汗马功劳,在自动化和智能化的发展,机器人在工业中应用越来越广泛,地位越来越重要。

随着自动化和智能化的发展,机器人在工业中应用越来越广泛,地位越来越重要。融合了机械、电子、传感器、计算机、人工智能等多领域技术的机器人,已经日益成为智能制造装备业发展的有利支撑。

传感器为推动机器人产业快速有序发展立下了汗马功劳。传感器是用来检测机器人自身的工作状态,以及机器人智能探测外部工作环境和对象状态的核心部件。能感受规定的被测量,并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。

为了实现在复杂、动态及不确定性环境下的自主性,目前各国研制人员逐渐将视觉、听觉、压觉、热觉、力觉传感器等多种不同功能的传感器合理地组合在一起,形成机器人的感知系统,为机器人提供更为详细的外界环境信息,进而促使机器人对外界环境变化做出实时、准确、灵活的行为响应。

如今触觉传感器、视觉传感器、倾角传感器(或倾角模块)、力觉传感器、近觉传感器、超声波传感器和听觉传感器等多类型传感器都已经普遍被应用于机器人上。这些传感器使得机器人更具有感知功能,能够实现更加复杂的分析和更好的完成工作,大大改善机器人工作状况。

触觉传感器属于一流的现代传感器。这类传感器可以现场解决对夹持力和表面的监控。因此,它能够在识别物体的同时以高灵敏度夹持物体。触觉传感器可以协助可靠安全地处理不同几何形状的易碎组件,还可以放置和连接变化的对象。未来,触觉传感器将会在服务型机器人领域扮演越来越重要的角色。它们使夹持手转变为灵敏的助手,可高效应用于复杂和无序的环境中。

目前,工业自动化最万能的力矩传感器能够以所有六个自由度测量力量和时间。第六个轴配备了机器人控制界面,因此连接大幅简化。该高精准传感器以7000Hz的频率高速输出数据,遵循五个通讯协议(Ethernet、Ethernet/IP、DeviceNet、Profinet和一个CAN-Bus接口),通过LAN实现远程控制,并且具有独一无二的接口兼容性,可以通过网页界面进行配置。它可以应用到产品测试、机器人组装、加工任务如打磨和抛光、机器人手术,以及康复和神经学等其它领域。该传感器也支持高度动态控制观念,因此可以用于自动化复杂装配、加工和完成过去人工或利用复杂的特殊机器才能完成的任务。

目前,要使多传感器信息融合体系化尚有困雄,而且缺乏理论依据。多传感器信息融合的理想目标应是人类的感觉、识别、控制体系,但由于对后者尚无一个明确的工程学的阐述,所以机器人传感器融合体系要具备什么样的功能尚是一个模糊的概念。相信随着机器人智能水平的提高,多传感器信息融合理论和技术将会逐步完善和系统化。

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