در حال حاضر ربات ها به طور گسترده در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. ربات ها را می توان تولید کرد، اما حسگرها نقش مهمی ایفا کرده اند. آیا انواع رایج سنسورهای ربات را می شناسید؟ در زمینه اتوماسیون صنعتی، ماشین ها به حسگرهایی نیاز دارند تا اطلاعات لازم را برای انجام صحیح عملیات مربوطه ارائه دهند.
سنسورهای رایج برای روبات ها را می توان با توجه به اشیاء تشخیص مختلف به حسگرهای داخلی و حسگرهای خارجی تقسیم کرد.
سنسورهای داخلی عمدتاً برای تشخیص وضعیت خود ربات (مانند زاویه بین بازوها) استفاده می شوند، عمدتاً سنسورهایی که موقعیت و زاویه را تشخیص می دهند.
سنسورهای خارجی عمدتاً برای تشخیص محیط ربات (مانند اینکه چه جسمی است، چقدر از جسم دور است و غیره) و شرایط (مثل اینکه آیا جسمی که می گیرد یا خیر) استفاده می شود. به طور خاص، سنسورهای تشخیص اشیا، حسگرهای تشخیص نقص شی، حسگرهای مجاورت، سنسورهای فاصله، سنسورهای نیرو و حسگرهای شنوایی وجود دارند.
1. سنسور بصری دو بعدی
سنسور بصری دو بعدی عمدتاً دوربینی است که می تواند عملکردهایی مانند تشخیص حرکت جسم و موقعیت یابی را انجام دهد. سنسور بصری دو بعدی مدت زیادی است که وجود داشته است و بسیاری از دوربین های هوشمند می توانند مسیر عمل ربات های صنعتی را هماهنگ کرده و رفتار آنها را بر اساس اطلاعات دریافتی تنظیم کنند.
2. سنسور بصری سه بعدی
اخیراً سنسورهای دید سه بعدی به تدریج ظهور کرده اند و سیستم های دید سه بعدی باید دارای دو دوربین باشند که در زوایای مختلف عکسبرداری می کنند تا بتوان مدل های سه بعدی اشیاء را شناسایی و تشخیص داد. در مقایسه با سیستمهای بینایی دو بعدی، حسگرهای سه بعدی میتوانند چیزها را بهطور مستقیمتر نشان دهند.
3. سنسور گشتاور نیرو
سنسور گشتاور نیرو حسگری است که به ربات اجازه می دهد نیرو را بشناسد. می تواند نیروی وارد بر بازوی ربات را کنترل کند و بر اساس تجزیه و تحلیل داده ها، راهنمایی هایی را برای رفتار بعدی ربات ارائه دهد.
4. سنسور تشخیص برخورد
بزرگترین نیاز ربات های صنعتی، به ویژه ربات های مشارکتی، ایمنی است. برای ایجاد یک محیط کار ایمن، لازم است روبات ها تشخیص دهند که چه چیزی ناامن است. استفاده از سنسور برخورد به ربات اجازه می دهد تا بفهمد با چه چیزی مواجه شده است و سیگنالی برای توقف یا توقف حرکت ربات ارسال کند.
5. سنسور ایمنی
برخلاف سنسورهای تشخیص برخورد بالا، استفاده از حسگرهای ایمنی به رباتهای صنعتی اجازه میدهد تا اشیاء اطراف خود را حس کنند و وجود حسگرهای ایمنی از برخورد روباتها با اشیاء دیگر جلوگیری میکند.
6. سنسور الکترومغناطیسی
سنسورهای چرخش مغناطیسی مدرن عمدتاً شامل سنسورهای چهار فاز و سنسورهای تک فاز هستند. در حین کار، سنسور چرخش دیفرانسیل چهار فاز از یک جفت واحد تشخیص برای دستیابی به تشخیص دیفرانسیل و جفت دیگر برای دستیابی به تشخیص دیفرانسیل معکوس استفاده می کند. به این ترتیب، قابلیت تشخیص یک سنسور چهار فاز چهار برابر یک قطعه است. سنسور چرخش تک فاز دو عنصری نیز مزایای خاص خود را دارد، یعنی جمع و جور و قابل اعتماد است و دارای سیگنال خروجی بزرگ است، می تواند حرکت با سرعت کم، مقاومت قوی در برابر اثرات محیطی و نویز و هزینه کم را تشخیص دهد. بنابراین سنسورهای تک فاز نیز بازار خوبی خواهند داشت.
7. سنسور فیبر نوری
حسگر فیبر نوری فناوری جدیدی است که در سالهای اخیر در حال ظهور است و میتوان از آن برای اندازهگیری مقادیر مختلف فیزیکی مانند میدان صوتی، میدان الکتریکی، فشار، دما، سرعت زاویهای، شتاب و غیره استفاده کرد. همچنین میتواند وظایف اندازهگیری را انجام دهد. تکمیل با فناوری های اندازه گیری موجود دشوار است. در فضاهای باریک، در محیط هایی با تداخل الکترومغناطیسی قوی و ولتاژ بالا، سنسورهای فیبر نوری قابلیت های منحصر به فردی از خود نشان داده اند. در حال حاضر بیش از 70 نوع سنسور فیبر نوری وجود دارد که به طور کلی به حسگرهای خود فیبر نوری و سنسورهایی با استفاده از فیبر نوری تقسیم می شوند.
8. سنسور بیونیک
حسگر بیومیمتیک نوع جدیدی از حسگرها با استفاده از اصول تشخیص جدید است. از سلولهای بیحرکت، آنزیمها یا سایر مواد فعال بیولوژیکی برای همکاری با مبدلها برای ایجاد حسگر استفاده میکند. این حسگر نوع جدیدی از فناوری اطلاعات است که در سال های اخیر به دلیل نفوذ متقابل زیست پزشکی، الکترونیک و مهندسی توسعه یافته است. این سنسور با عملکرد بالا و عمر طولانی مشخص می شود. در بین حسگرهای بیومیمتیک، رایج ترین حسگر مورد استفاده، حسگر شبیه سازی بیولوژیکی است.
9. سنسور مادون قرمز
هسته سیستم های مادون قرمز آشکارسازهای مادون قرمز هستند که با توجه به مکانیسم های تشخیص مختلف می توان آنها را به دو دسته آشکارسازهای حرارتی و آشکارسازهای فوتون تقسیم کرد. آشکارساز حرارتی از اثر گرمای تابش استفاده می کند تا باعث شود دمای عنصر آشکارساز پس از دریافت انرژی تابش افزایش یابد و در نتیجه عملکرد وابسته به دما آشکارساز را تغییر دهد. تشعشع را می توان با تشخیص تغییر در یکی از این ویژگی ها تشخیص داد. در بیشتر موارد تشعشع از طریق تغییرات ترموالکتریک تشخیص داده می شود. هنگامی که یک جزء تشعشع دریافت می کند و باعث تغییر فیزیکی در کمیت غیر الکتریکی می شود، تغییر کمیت الکتریکی مربوطه را می توان از طریق تبدیل مناسب اندازه گیری کرد.
10. سنسور فشار
سنسورهای پیزوالکتریک عمدتاً در اندازه گیری شتاب، فشار و نیرو استفاده می شوند. سنسور شتاب پیزوالکتریک یک شتاب سنج رایج است. دارای ویژگی های عالی مانند ساختار ساده، اندازه کوچک، وزن سبک و عمر طولانی است. سنسورهای شتاب پیزوالکتریک به طور گسترده در اندازه گیری ارتعاش و ضربه هواپیما، اتومبیل، کشتی، پل و ساختمان استفاده می شود. به خصوص شکل سنسورهای پیزوالکتریک جایگاه ویژه ای در حوزه هوانوردی و هوافضا دارد.