工業機器人常用的感測器解析
在工業自動化領域,機器需要感測器提供必要的資訊,以正確執行相關的操作。機器人已經開始應用大量的感測器以提高適應能力。例如有很多的協作機器人集成了力矩感測器和攝像機,以確保在操作中擁有更好的視角,同時保證工作區域的安全等。在此列舉一些常用的可以整合到機器人單元裡的各種感測器,供諸君參考。
二維視覺基本上就是一個可以執行多種任務的攝像頭。從檢測運動物體到傳輸帶上的零件定位等等。二維視覺在市場上已經出現了很長一段時間,並且佔據了一定的份額。許多智慧相機都可以檢測零件並協助機器人確定零件的位置,機器人就可以根據接收到的資訊適當調整其動作。
三維視覺感測器
與二維視覺相比,三維視覺是最近才出現的一種技術。三維視覺系統必須具備兩個不同角度的攝像機或使用鐳射掃描器。通過這種方式檢測物件的第三維度。同樣,現在也有許多的應用使用了三維視覺技術。例如零件取放,利用三維視覺技術檢測物體並建立三維影象,分析並選擇最好的拾取方式。
如果說視覺感測器給了機器人眼睛,那麼力/力矩感測器則給機器人帶去了觸覺。機器人利用力/力矩感測器感知末端執行器的力度。多數情況下,力/力矩感測器都位於機器人和夾具之間,這樣,所有反饋到夾具上的力就都在機器人的監控之中。
有了力/力矩感測器,像裝配,人工引導、示教,力度限制等應用才能得以實現。
碰撞檢測感測器
這種感測器有各種不同的形式。這些感測器的主要應用是為作業人員提供一個安全的工作環境,協作機器人最有必要使用它們。一些感測器可以是某種觸覺識別系統,通過柔軟的表面感知壓力,如果感知到壓力,將給機器人傳送訊號,限制或停止機器人的運動。
有些感測器還可以直接內建在機器人中。有些公司利用加速度計反饋,還有些則使用電流反饋。在這兩種情況下,當機器人感知到異常的力度時,觸發緊急停止,從而確保安全。但是在機器人停止之前,你還是會被它撞到。因此最安全的環境是完全沒有碰撞風險的環境,這就是接下來這個感測器的使命。
要想讓工業機器人與人進行協作,首先要找出可以保證作業人員安全的方法。這些感測器有各種形式,從攝像頭到鐳射等,目的只有一個,就是告訴機器人周圍的狀況。有些安全系統可以設定成當有人出現在特定的區域/空間時,機器人會自動減速執行,如果人員繼續靠近,機器人則會停止工作。
最簡單的例子就是電梯門上的鐳射安全感測器。當鐳射檢測障礙物時,門會立即停止並倒退,以避免碰撞。在機器人行業裡的大多數安全感測器也差不多是這樣。
零件檢測感測器
在零件拾取應用中,(假設沒有視覺系統),你無法知道機器人抓手是否正確抓取了零件。而零件檢測應用可以為你提供抓手位置的反饋。例如,如果抓手漏掉了一個零件,系統會檢測到這個錯誤,並重復操作一次,以確保零件被正確抓取。
其它感測器
市場上還有很多的感測器適用於不同的應用。例如焊縫追蹤感測器等。
觸覺感測器也越來越受歡迎。這一類的感測器一般安裝在抓手上用來檢測和感覺所抓的物體是什麼。感測器通常能夠檢測力度,並得出力度分佈的情況,從而知道物件的確切位置,讓你可以控制抓取的位置和末端執行器的抓取力度。另外還有一些觸覺感測器可以檢測熱量的變化。