類似地,超聲傳感器被用于存在感測。與后備汽車中用于安全警報系統(tǒng)的同類產(chǎn)品一樣,機器人中的超聲波傳感器用于檢測附近的障礙物并防止它們撞到墻壁,物體,其他機器人和人類中。
此外,他們可以在執(zhí)行主要功能任務的機器人中扮演角色。因此,超聲波傳感器在近場導航和避障方面發(fā)揮著重要作用,最終提供了整體上改善的機器人性能和安全性。
但是,超聲波傳感器的范圍有限,從大約一厘米到幾米不等,并且最大方向錐大約為30°。它們的成本相對較低,并且在近距離范圍內(nèi)具有良好的精度,但是其精度會隨著范圍和測量角度的增加而下降。
它們還容易受到溫度和壓力變化的影響,并且容易受到其他近距離機器人的干擾,這些機器人使用調(diào)諧到相同頻率的超聲波傳感器。但是,當與其他存在傳感器結(jié)合使用時,它們可以提供有用且可靠的位置信息。
當所有這些存在傳感器(2D/3D攝像機,LIDAR和超聲波)數(shù)據(jù)融合在一起時,正如我們現(xiàn)在開始在高端消費者/專業(yè)服務機器人和工業(yè)機器人中所看到的那樣,這些機器人能夠?qū)崿F(xiàn)空間感知,并在不傷害自己,人員或周圍環(huán)境的情況下移動并執(zhí)行更復雜的任務。
人機交互中使用的手勢傳感器手勢傳感器也越來越多地集成到當今一些最復雜的機器人中,以幫助提供用戶界面命令。手勢傳感器技術包括光學傳感器和機器人操作員佩戴的控制臂帶傳感器。
使用基于光學的手勢傳感器,可以訓練機器人識別特定的手部動作并基于特定的手勢或手部動作執(zhí)行某些任務。這些類型的手勢傳感器在家庭或醫(yī)院為殘疾人和有限的通信能力以及智能工廠提供了許多機會。
使用臂帶控制傳感器,佩戴者可以根據(jù)操作員如何移動和打手勢自己的手臂來通信和控制協(xié)作工業(yè)、醫(yī)療或軍事機器人,以執(zhí)行和/或模仿某些任務。例如,外科醫(yī)生在每條手臂上都戴上臂章傳感器,可以控制一對遠程醫(yī)療機器人手臂進行手術,可能遠至地球的另一側(cè)。
運動傳感器和存在傳感器之間有什么區(qū)別?
不僅系統(tǒng)集成商,而且房屋的業(yè)主也常常想知道–存在、移動和占用探測器的區(qū)別是什么?不幸的是,這些術語經(jīng)常以不正確的方式使用,我們需要弄明白“運動”和“存在”傳感器之間的主要區(qū)別。
兩個傳感器均來自同一系列的設備。但是,由于(或應歸功于)技術的發(fā)展,兩種傳感器都開始以單獨的方式進行開發(fā),創(chuàng)建了兩種創(chuàng)建電報并在總線上發(fā)送電報的新方式。因此,了解差異最重要:
運動傳感器:檢測步行運動
運動檢測器感知選定檢測區(qū)域中的步行運動并做出相應響應:一旦環(huán)境光水平降至預選的閾值以下,則在檢測到運動時,燈將被打開。在設定的時間后,燈會再次關閉。
運動傳感器的推薦用途包括檢測室外或繁忙的室內(nèi)區(qū)域(如走廊或走廊)中的移動物體。
由于靈敏度較低,因此價格較低,因此與其他檢測器相比,運動傳感器的使用頻率更高,因此在新的和現(xiàn)有的安裝中更容易找到運動傳感器。
存在傳感器:檢測最小的運動
與將檢測手臂運動的運動傳感器相比,存在傳感器將檢測手指的運動。它們采用極高的分辨率,精度和傳感器技術,可以響應微小的運動。
在久坐的區(qū)域,例如辦公室和教室,尤其需要高保真度,在這些區(qū)域中,長時間不發(fā)生大的運動,但是仍然需要照明。另外,存在傳感器有可能克服更長的距離,這意味著它們可以輕松地放置在較高的天花板上,例如在體育館和倉庫中,并且仍然能夠檢測到地面上的運動。由于它們檢測到最小的運動,因此存在傳感器也稱為占用傳感器。
運動傳感器和存在傳感器,兩種傳感器都有一個非常重要的共同點:能源效率
根據(jù)您的需要和要求,借助此信息,現(xiàn)在可以更輕松地在運動傳感器和存在傳感器之間進行選擇。但是,完全不受您的選擇影響的是,這兩種傳感器都可以為照明以及其他應用實現(xiàn)更高的能源效率。
由于不必通過人為交互來進行切換,因此僅在房間被占用時或在進行移動時才打開燈。不必擔心遺忘的燈光,能源將自動更有效地利用。
力扭矩傳感器
力扭矩傳感器也越來越多地用于當今的下一代機器人中。力扭矩傳感器不僅用于機器人的末端執(zhí)行器和抓爪,而且現(xiàn)在還用于機器人的其他部分,例如,軀干、手臂、腿部和頭部。這些特殊的力扭矩傳感器用于監(jiān)視肢體速度運動,檢測障礙物并向機器人的中央處理器提供安全警報。
例如,當機器人手臂中的力扭矩傳感器檢測到由于手臂撞擊物體而產(chǎn)生的突然而意外的力時,其控制安全軟件可能會導致手臂停止運動并縮回其位置。
力扭矩傳感器還與存在傳感器以及其他安全監(jiān)視傳感器(例如環(huán)境傳感器)配合使用,以提供總體安全區(qū)域監(jiān)視功能。
環(huán)境傳感器
各種環(huán)境傳感器也正在進入工業(yè)和消費機器人領域??梢詸z測有關空氣質(zhì)量的VOC(揮發(fā)性有機化合物)的環(huán)境傳感器,溫度和濕度傳感器,壓力傳感器,甚至可以檢測照明的傳感器。這些傳感器不僅有助于確保機器人可以繼續(xù)有效且安全地運行,而且還可以使機器人本地人員意識到不安全的環(huán)境狀況。
電源管理傳感器
電源管理傳感器也集成到當今的自動機器人中,以幫助延長機器人在兩次充電之間的工作時間,并確保鋰離子電池(當今自動機器人中最常見的電池)在使用時不會過熱充電或耗盡。參見圖4.0。
電源管理傳感器還用于電壓調(diào)節(jié)以及機器人關節(jié)電機的電源和熱管理領域。所有機載機器人電子設備,例如微處理器,傳感器和執(zhí)行器,都需要低噪聲紋波電源和調(diào)節(jié)器,以確保它們高效且正確地工作。
用于機器人電源管理的最新傳感器解決方案包括用于電池放電和充電的庫侖計數(shù),用于電壓調(diào)節(jié)器的精確可靠的過熱監(jiān)控傳感器以及電池管理設備中的電流傳感器。
圖4.0電源管理-在自動機器人中至關重要
由于所有這些新傳感器技術的集成和融合,當今的最新機器人可以更加獨立和安全地運行。此外,由于在計算能力、軟件和人工智能方面的顯著改進,并且與這些新的傳感器技術協(xié)同工作,這種下一代機器人可以更輕松地適應各種應用需求。
而且,他們可以比前任更準確,更快地執(zhí)行任務。最后,他們可以在更廣泛的家庭,企業(yè)和制造環(huán)境中與人類進行更獨立,協(xié)作和安全的操作和工作。
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