U polju industrijske automatizacije, roboti se oslanjaju na senzore kako bi pružili bitne informacije za ispravno izvođenje operacija.
U jednom izvještaju se predviđa da će globalno tržište industrijskih robotskih senzora konstantno rasti uz kombinovanu godišnju stopu rasta (CAGR) od približno 8% do 2021. Za primjene senzora za robotiku koje obuhvataju potrošačke i automobilske sektore, drugi izvještaj eksplicitno navodi da će samo sistemi vizije dostići tržište od 5,7 milijardi dolara do 2027. godine, dok će tržište senzora sile premašiti 6,9 milijardi dolara.
Ispod su najčešće korišteni senzori u industrijskim robotima.
2D senzori vida
2D vizija se odnosi na kameru sposobnu za obavljanje različitih zadataka, od otkrivanja pokretnih objekata do lociranja dijelova na pokretnim trakama. Mnoge pametne kamere mogu otkriti dijelove i pomoći robotima u određivanju njihovih položaja, omogućavajući robotima da prilagode svoje pokrete na osnovu primljenih informacija.
3D senzori vida
Sistemi 3D vida zahtijevaju dvije kamere ili laserske skenere postavljene pod različitim uglovima kako bi otkrili treću dimenziju objekta. Na primjer, odabir dijelova koristi tehnologiju 3D vizije za detekciju objekata, kreiranje trodimenzionalnih slika, analizu i odabir optimalne metode hvatanja.
Senzori sile/okretnog momenta
Ako senzori vida daju robotima oči, senzori sile/momenta im daju taktilnu percepciju. Roboti koriste ove senzore da osete silu koju vrše njihovi krajnji efektori. Tipično smješteni između robota i hvataljke, senzori sile/momenta osiguravaju da robot nadgleda sve sile koje se primjenjuju na hvataljku.
Senzori sile/okretnog momenta omogućavaju aplikacije kao što su montaža, ručno navođenje, podučavanje i ograničavanje sile.
Senzori za detekciju sudara
Ovi senzori dolaze u različitim oblicima, prvenstveno dizajnirani da pruže operaterima sigurno radno okruženje-kolaborativni roboti se najviše oslanjaju na njih.
Neki senzori funkcionišu kao sistemi za taktilno prepoznavanje, otkrivajući pritisak kroz meke površine i šaljući signale za ograničavanje ili zaustavljanje kretanja robota.
Drugi se mogu direktno integrirati u robota. Neke kompanije koriste povratne informacije akcelerometra, dok druge koriste trenutne povratne informacije. U oba slučaja, kada robot otkrije nenormalnu silu, aktivira zaustavljanje u nuždi kako bi osigurao sigurnost.
Kako bi se industrijski roboti omogućili da sarađuju s ljudima, prvi korak je identificiranje metoda koje garantuju sigurnost radnika. Ovi senzori imaju različite oblike, od kamera do lasera, dizajnirani da informišu robota o njegovoj okolini. Neki sigurnosni sistemi se mogu konfigurirati tako da kada osoba uđe u određenu zonu/prostor, robot automatski usporava. Ako se osoba nastavi približavati, robot prestaje s radom.
Najjednostavniji primjer je laserski sigurnosni senzor na vratima lifta. Kada laser otkrije prepreku, vrata lifta se odmah zaustavljaju i uvlače kako bi spriječili sudar.
Ostali senzori
Na tržištu su dostupni brojni senzori za različite primjene. Primjeri uključuju senzore za praćenje šavova zavara.
Taktilni senzori također postaju sve popularniji. Tipično postavljeni na hvataljke, ovi senzori otkrivaju i percipiraju prirodu zahvaćenih predmeta. Senzori obično mogu otkriti silu i odrediti njenu distribuciju, otkrivajući preciznu lokaciju objekta. To omogućava kontrolu nad položajem hvatanja i silom koju primjenjuje krajnji efektor. Osim toga, neki taktilni senzori mogu otkriti promjene u toplini.
Senzori vida i blizine, slični onima potrebnim za autonomna vozila, uključuju kamere, infracrvene, sonarne, ultrazvučne, radarske i lidarske. U određenim scenarijima može se koristiti više kamera, posebno za stereoskopski vid. Kombinacija ovih senzora omogućava robotima da određuju dimenzije, identifikuju objekte i mjere udaljenosti.
RFID (Radio Frequency Identification) senzori pružaju identifikacijske kodove i omogućavaju ovlaštenim robotima pristup dodatnim informacijama.
Mikrofoni (akustični senzori) pomažu industrijskim robotima da primaju glasovne komande i prepoznaju nenormalne zvukove u poznatim okruženjima. Kada su upareni sa piezoelektričnim senzorima, oni mogu identifikovati i eliminisati buku izazvanu vibracijama{1}}, sprečavajući pogrešno tumačenje glasovnih komandi. Napredni algoritmi mogu čak omogućiti robotima da razumiju emocije govornika.
Senzor temperature čini dio robotove samo{0}}dijagnostike, pomažući mu da odredi svoju okolinu i izbjegne potencijalno štetne izvore topline.
Koristeći hemijske, optičke senzore i senzore u boji, roboti mogu procijeniti, prilagoditi i otkriti probleme prisutne u njihovom okruženju.
Za humanoidne robote sposobne da hodaju, trče ili čak plešu, stabilnost je glavna briga. Oni zahtijevaju senzore slične onima u pametnim telefonima kako bi pružili precizne podatke o položaju. Aplikacije koriste senzore 9-stepena-slobode (9DOF) ili inercijalne mjerne jedinice (IMU) koje sadrže 3-osne akcelerometre, 3-osne žiroskope i 3-osne magnetometre.
Senzori su kritične komponente koje omogućavaju softversku inteligenciju; bez njih bi mnoge složene operacije bile nemoguće. Oni ne samo da olakšavaju zamršene zadatke, već i osiguravaju da ove operacije ostanu dobro-kontrolisane tokom cijelog izvršenja.