工業(yè)機器人常用的傳感器解析

在工業(yè)自動化領域，機器需要傳感器提供必要的信息，以正確執(zhí)行相關的操作。機器人已經(jīng)開始應用大量的傳感器以提高適應能力。例如有很多的協(xié)作機器人集成了力矩傳感器和攝像機，以確保在操作中擁有更好的視角，同時保證工作區(qū)域的安全等。在此枚舉一些常用的可以集成到機器人單元里的各種傳感器，供諸君參考。

二維視覺傳感器

二維視覺基本上就是一個可以執(zhí)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(jīng)出現(xiàn)了很長一段時間，并且占據(jù)了一定的份額。許多智能相機都可以檢測零件并協(xié)助機器人確定零件的位置，機器人就可以根據(jù)接收到的信息適當調(diào)整其動作。

三維視覺傳感器

與二維視覺相比，三維視覺是最近才出現(xiàn)的一種技術。三維視覺系統(tǒng)必須具備兩個不同角度的攝像機或使用激光掃描器。通過這種方式檢測對象的第三維度。同樣，現(xiàn)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并創(chuàng)建三維圖像，分析并選擇最好的拾取方式。

如果說視覺傳感器給了機器人眼睛，那么力/力矩傳感器則給機器人帶去了觸覺。機器人利用力/力矩傳感器感知末端執(zhí)行器的力度。多數(shù)情況下，力/力矩傳感器都位于機器人和夾具之間，這樣，所有反饋到夾具上的力就都在機器人的監(jiān)控之中。

有了力/力矩傳感器，像裝配，人工引導、示教，力度限制等應用才能得以實現(xiàn)。

碰撞檢測傳感器

這種傳感器有各種不同的形式。這些傳感器的主要應用是為作業(yè)人員提供一個安全的工作環(huán)境，協(xié)作機器人最有必要使用它們。一些傳感器可以是某種觸覺識別系統(tǒng)，通過柔軟的表面感知壓力，如果感知到壓力，將給機器人發(fā)送信號，限制或停止機器人的運動。

有些傳感器還可以直接內(nèi)置在機器人中。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(fā)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(huán)境是完全沒有碰撞風險的環(huán)境，這就是接下來這個傳感器的使命。

要想讓工業(yè)機器人與人進行協(xié)作，首先要找出可以保證作業(yè)人員安全的方法。這些傳感器有各種形式，從攝像頭到激光等，目的只有一個，就是告訴機器人周圍的狀況。有些安全系統(tǒng)可以設置成當有人出現(xiàn)在特定的區(qū)域/空間時，機器人會自動減速運行，如果人員繼續(xù)靠近，機器人則會停止工作。

最簡單的例子就是電梯門上的激光安全傳感器。當激光檢測障礙物時，門會立即停止并倒退，以避免碰撞。在機器人行業(yè)里的大多數(shù)安全傳感器也差不多是這樣。

零件檢測傳感器

在零件拾取應用中，（假設沒有視覺系統(tǒng)），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(tǒng)會檢測到這個錯誤，并重復操作一次，以確保零件被正確抓取。

其它傳感器

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市場上還有很多的傳感器適用于不同的應用。例如焊縫追蹤傳感器等。

觸覺傳感器也越來越受歡迎。這一類的傳感器一般安裝在抓手上用來檢測和感覺所抓的物體是什么。傳感器通常能夠檢測力度，并得出力度分布的情況，從而知道對象的確切位置，讓你可以控制抓取的位置和末端執(zhí)行器的抓取力度。另外還有一些觸覺傳感器可以檢測熱量的變化。

最后，傳感器是實現(xiàn)軟件智能的關鍵組件。沒有這些傳感器，很多復雜的操作就不能實現(xiàn)。它們不僅實現(xiàn)了復雜的操作，同時也保證了這些操作能夠在進行的過程中得到良好的控制。