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新型传感器技术用于现代机器人:OG真人官网

OG真人官网-根据马姆斯咨询,控制和通信IC的发展在构建下一代机器人中起着最重要的作用。 但是,这些简单的现代机器人的核心是许多新的、小型化、低成本传感技术的出现和融合。 构建新一代机器人的一些重要传感器技术还包括磁方位传感器、无传感器、手势传感器、扭矩传感器、环境传感器和电源管理传感器。 磁方位传感器——机器人革命中的幕后英雄是现在的消费、专业服务、社会乃至工业机器人中特别广泛的传感器技术之一是磁角度方位传感器集成电路(IC )。

参照图1。 现在,消费、专业服务或社交机器人的每个关节都完全使用了两个以上的磁角度方位传感器IC。 每个运动轴或关节的旋转必须至少用于一个磁角度方位传感器。

今天许多机器人使用小型强大的无刷直流电机(BLDC )移动机器人的关节和四肢。 为了正确驱动电机,必须告诉电机现在的方位。 图1使用圆盘状磁铁的磁方位传感器磁角度方位传感器IC更一般用于获取移动关节的电动机控制器的电动机牵引对系统。 参照图2。

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另外,机器人关节的闭环电机控制也需要关节齿轮的角度方位对系统。 因此,机器人关节的每个运动轴需要两个磁角度方位传感器。

例如,如果机器人的脚踝必须同时展开前后和旋转两个轴向的运动,则总共需要使用四个磁方位传感器。 每个关节的这种两倍的市场需求,以及许多机器人所需的关节数大幅度增加,因此磁角度方位传感器为什么被用于今天发售的机器人,这一点很明确。 图2是配备磁方位传感器的机械臂,为什么可以自由选择磁角度方位传感器IC? 与迄今为止在机器人关节上使用的竞争性方位传感器技术相比,现在最近的磁角度方位传感器(例如阿马克斯半导体的AS5047P和AS5600L )没有很多优点。

新的磁方位传感器IC获取高分辨率和重复精度。 另外,由于生产中使用了CMOS硅技术,因此与光电式编码器和旋转变压器等竞争方位传感器技术相比,所需的电力、重量、体积非常小。

另外,磁方位传感器IC可以在非常危险的环境中工作,包括极端温度和可怕的灰尘多的环境。 阿马克斯半导体的全系列磁方位传感器IC等部分磁方位传感器也可以保护机器人在工作环境下不受罕见的杂散场故障的影响。 最后,与低成本社交玩具机器人的传统伺服电机组件中罕见的电阻电位器不同,它是磁方位传感器的所谓接触式,由于没有运动的机械零件而磨损。

由于所有这些内在优势,磁角度方位传感器是现在的消费、专业服务、社会机器人,现在在工业机器人中也普遍使用。 传感器不存在的现在,由于不存在几个传感器技术,所以构建在现在的机器人上,这些数据不融合,作为机器人被用于获得空间视觉感觉、物体检测和曲线。

2D和3D视觉立体相机在现在的新型消费和专业服务机器人中很少见。 但是,新的先进设备传感器技术部署在更多的机器人上,包括基于飞行中的时间的光检测和测距(LiDAR )传感器。 LiDAR获取机器人工作区和周围环境的高分辨率3D映射,使任务能够更好地继续移动四个位置。

参照图3。 图3的3LiDAR映射在某种程度上超声波传感器也被用作缺席传感。 与作为汽车方向灯使用时的安全性警报系统传感器完全相同,机器人的超声波传感器用于检测附近的障碍物,以免撞到墙壁、物体、其他机器人和人。

另外,这些可以在机器人继续执行主要功能任务时发挥作用。 因此超声波传感器在近场导航系统和避障中起着最重要的作用最终提高了机器人整体的性能和安全性。 但是,超声波传感器的到达距离被限制在约1厘米到数米,仅次于角度锥体的是约30度。

这些成本比较低,在近距离范围内具有高精度,但随着距离和测量角度的减少精度不会提高。 这些也容易受到温度和压力变化的影响,不受用于向完全相同频率的其他机器人输送回波的超声波传感器的阻碍。 但是,与其他不存在的传感器融合使用时,可以简单可靠地取得方位信息。

在这些不存在的传感器(2D/3D相机、LiDAR、超声波)的数据全部融合的情况下,正如我们现在在高端消费/专业服务机器人和工业机器人中看到的那样,这些机器人超越了周围的环境空间感觉, 用作嵌入式手势传感器的手势传感器也是建立在目前最简单的机器人中,以帮助获取用户界面命令。 手势传感器技术还包括光学传感器和机器人操作员安装的臂带式控制传感器. 光电手势传感器可以训练机器人识别特定的手的动作,并根据特定的手势或手的动作继续执行某种任务。 这些手势传感器给家里、医院的残疾人、交流残疾人和智能工厂带来了很多便利。

佩戴袖带式控制传感器的操作员可以与合作式工业、医疗或军事机器人交流,控制机器人,根据操作员手臂的运动方式和手势,继续执行和/或模仿特定的任务。 例如,双臂戴着臂带式传感器的外科医生可以控制远程医疗机器人的双臂展开手术,可能在地球的另一边。 扭矩传感器扭矩传感器也多用于新一代机器人。 扭矩传感器不仅用作机器人的末端执行器和夹具,还用作机器人的其他部位,如躯干、臂部、腿部和头部。

这些类似的扭矩传OG真人官网感器用于监视肢体缓慢的运动,检测障碍物,向机器人的中央处理装置获取安全性警报。 例如,在机器人臂的转矩传感器检测到臂与物体接触引起的脑溢血或交通事故的力的情况下,该控制安全软件能够停止臂的运动,释放其方位。 扭矩传感器也不存在传感器,与环境传感器等其他安全性监视传感器合作,获得整体的安全性区域监视功能。

环境传感器各种环境传感器也转移到了产业消费机器人领域。 环境传感器包括检测与空气质量有关的VOC (挥发性有机化合物)的传感器、温度湿度传感器、压力传感器,以及检测不存在光的传感器。

这些传感器不仅保证机器人安全高效地工作,而且有助于机器人周围的人们认识到不安全的环境条件。 电源管理传感器电源管理传感器也是为了缩短机器人的运行时间,保证锂电池(现在自动化机器人中最罕见的电池)的电池和电力消耗短路而构建在现在的自动化机器人上的。 参照图4。

电源管理传感器也用于机器人关节电机的稳定化、电力和热管理。 所有板载机器人设备(包括微处理器、传感器和驱动器)都需要低纹波电源和稳定,才能高效准确地工作。 用于机器人电源管理的最近的传感器解决方案还包括电池静电和电池库仑计算的传感器、用作稳定器的准确可靠的过温度监视传感器和电池管理设备的电流传感器。

图4的电源管理——对自动化机器人很重要,通过构建和融合这些新想法的传感器技术,现在最近的机器人可以在更独立的国家和安全性上运营。 另外,计算能力、软件功能、人工智能大幅度提高,通过应对这些新的传感器技术,新一代机器人为了反对各种各样的应用,可以作为更棒的东西使用。 而且它们比原来的机器人更准确,可以更慢地继续执行任务。

最后,在更普遍的家庭、商业和生产环境中,可以更独立的国家、更合作、更安全地运营和工作。_OG真人官网。

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