産業オートメーションの分野では、ロボットはセンサーを利用して、操作を正しく実行するために不可欠な情報を提供します。
あるレポートでは、世界の産業用ロボット センサー市場は、2021 年までに約 8% の年間複合成長率 (CAGR) で着実に成長すると予測しています。消費者および自動車分野にわたるロボット センシング アプリケーションについては、別のレポートでは、ビジョン システムだけで 2027 年までに 57 億ドルの市場に達し、力覚センサー市場は 69 億ドルを超えると明確に述べられています。
以下は産業用ロボットで最も一般的に使用されるセンサーです。
2Dビジョンセンサー
2D ビジョンとは、移動物体の検出からベルトコンベア上の部品の位置特定まで、さまざまなタスクを実行できるカメラを指します。多くのスマート カメラは部品を検出し、ロボットがその位置を決定するのを支援し、受け取った情報に基づいてロボットが動きを調整できるようにします。
3Dビジョンセンサー
3D ビジョン システムでは、物体の 3 次元を検出するために、異なる角度に配置された 2 台のカメラまたはレーザー スキャナが必要です。たとえば、部品ピッキングでは 3D ビジョン技術を利用して物体を検出し、3 次元画像を作成して分析し、最適な把握方法を選択します。-
力/トルクセンサー
視覚センサーがロボットに目を与えるなら、力/トルクセンサーはロボットに触覚を与えます。ロボットはこれらのセンサーを使用して、エンドエフェクターによって加えられる力を感知します。通常、力/トルク センサーはロボットとグリッパーの間に配置され、グリッパーにかかるすべての力がロボットによって監視されます。
力/トルク センサーにより、組み立て、手動ガイダンス、教示、力制限などのアプリケーションが可能になります。
衝突検知センサー
これらのセンサーにはさまざまな形式があり、主にオペレーターに安全な作業環境を提供することを目的として設計されており、{0}協働ロボットが最も頼りにしています。
一部のセンサーは触覚認識システムとして機能し、柔らかい表面を介して圧力を検出し、ロボットの動きを制限または停止する信号を送信します。
他のものはロボットに直接統合できます。加速度計のフィードバックを利用する企業もあれば、電流フィードバックを利用する企業もあります。いずれの場合も、ロボットが異常な力を感知すると緊急停止し、安全を確保します。
産業用ロボットが人間と協働できるようにするための最初のステップは、作業者の安全を保証する方法を特定することです。これらのセンサーは、カメラからレーザーまでさまざまな形式をとり、ロボットに周囲の情報を知らせるように設計されています。一部の安全システムは、人が特定のゾーン/空間に入るとロボットが自動的に速度を落とすように設定できます。人が接近し続けるとロボットは動作を停止します。
最も単純な例は、エレベーターのドアにあるレーザー安全センサーです。レーザーが障害物を検知すると、エレベーターのドアが即座に停止し格納され、衝突を防ぎます。
その他のセンサー
さまざまな用途に対応する多数のセンサーが市場で入手可能です。例としては、溶接シーム追跡センサーが挙げられます。
触覚センサーも人気を集めています。通常、これらのセンサーはグリッパーに取り付けられ、掴んだ物体の性質を検出して認識します。通常、センサーは力を検出してその分布を決定し、物体の正確な位置を明らかにします。これにより、グリップ位置とエンドエフェクタによって加えられる力の制御が可能になります。さらに、一部の触覚センサーは熱の変化を検出できます。
自動運転車に必要なセンサーと同様の視覚センサーと近接センサーには、カメラ、赤外線、ソナー、超音波、レーダー、ライダーが含まれます。特定のシナリオでは、特に立体視のために複数のカメラが使用される場合があります。これらのセンサーを組み合わせることで、ロボットは寸法を決定し、物体を識別し、距離を測定できるようになります。
RFID (無線周波数識別) センサーは識別コードを提供し、認可されたロボットが追加情報にアクセスできるようにします。
マイク (音響センサー) は、産業用ロボットが音声コマンドを受け取り、慣れた環境での異常音を認識するのに役立ちます。圧電センサーと組み合わせると、振動によるノイズを特定して除去し、音声コマンドの誤解釈を防ぐことができます。-高度なアルゴリズムにより、ロボットが話者の感情を理解することも可能になります。
温度検知はロボットの自己診断の一部を構成し、ロボットが周囲の環境を判断し、有害な可能性のある熱源を回避するのに役立ちます。{0}
ロボットは、化学センサー、光学センサー、色センサーを使用して、環境内に存在する問題を評価、調整、検出できます。
歩いたり、走ったり、さらには踊ったりできる人型ロボットにとって、安定性は大きな懸念事項です。正確な位置データを提供するには、スマートフォンと同様のセンサーが必要です。アプリケーションでは、3 軸加速度計、3 軸ジャイロスコープ、3 軸磁力計を備えた 9-- 自由度 (9DOF) センサーまたは慣性測定ユニット (IMU) を使用します。
センサーはソフトウェア インテリジェンスを可能にする重要なコンポーネントです。これらがなければ、多くの複雑な操作は不可能になります。これらは複雑なタスクを容易にするだけでなく、これらの操作が実行全体にわたって適切に制御された状態を維持することも保証します。-