حاليًا ، تستخدم الروبوتات على نطاق واسع في مختلف الصناعات. يمكن إنتاج الروبوتات ، لكن المستشعرات لعبت دورًا مهمًا. هل تعرف الأنواع الشائعة لأجهزة استشعار الروبوت؟ في مجال الأتمتة الصناعية ، تتطلب الآلات أجهزة استشعار لتوفير المعلومات اللازمة لأداء العمليات ذات الصلة بشكل صحيح.
يمكن تقسيم المستشعرات شائعة الاستخدام للروبوتات إلى مستشعرات داخلية ومستشعرات خارجية وفقًا لأجسام الكشف المختلفة.
تستخدم المستشعرات الداخلية بشكل أساسي لاكتشاف حالة الروبوت نفسه (مثل الزاوية بين الذراعين) ، ومعظمها أجهزة استشعار تكتشف الموضع والزاوية.
تُستخدم المستشعرات الخارجية بشكل أساسي لاكتشاف بيئة الروبوت (مثل ماهية الكائن ، ومدى بُعده عن الكائن ، وما إلى ذلك) والظروف (مثل ما إذا كان الكائن الذي يمسك به ينزلق). على وجه التحديد ، هناك أجهزة استشعار للتعرف على الأشياء ، وأجهزة استشعار للكشف عن عيوب الكائن ، ومستشعرات القرب ، وأجهزة استشعار المسافة ، وأجهزة استشعار القوة ، وأجهزة الاستشعار السمعية.
1. جهاز استشعار بصري ثنائي الأبعاد
المستشعر البصري ثنائي الأبعاد عبارة عن كاميرا يمكنها أداء وظائف مثل اكتشاف حركة الكائن وتحديد الموضع. كان المستشعر المرئي ثنائي الأبعاد موجودًا منذ فترة طويلة ، ويمكن للعديد من الكاميرات الذكية تنسيق مسار عمل الروبوتات الصناعية وتعديل سلوكها بناءً على المعلومات المستلمة.
2. مستشعر بصري ثلاثي الأبعاد
في الآونة الأخيرة ، ظهرت مستشعرات الرؤية ثلاثية الأبعاد تدريجياً ، ويجب أن تحتوي أنظمة الرؤية ثلاثية الأبعاد على كاميرتين للتصوير بزوايا مختلفة ، بحيث يمكن اكتشاف النماذج ثلاثية الأبعاد للأشياء والتعرف عليها. بالمقارنة مع أنظمة الرؤية ثنائية الأبعاد ، يمكن لأجهزة الاستشعار ثلاثية الأبعاد عرض الأشياء بشكل حدسي أكثر.
3. قوة مستشعر عزم الدوران
مستشعر عزم القوة هو مستشعر يسمح للروبوت بمعرفة القوة. يمكنه مراقبة القوة على ذراع الروبوت وتقديم التوجيه لسلوك الروبوت اللاحق بناءً على تحليل البيانات.
4. مستشعر كشف الاصطدام
أكبر مطلب للروبوتات الصناعية ، وخاصة الروبوتات التعاونية ، هو السلامة. لخلق بيئة عمل آمنة ، من الضروري أن تتعرف الروبوتات على ما هو غير آمن. يسمح استخدام مستشعر التصادم للإنسان الآلي بفهم ما واجهه وإرسال إشارة لإيقاف أو إيقاف حركة الروبوت.
5. جهاز استشعار الأمان
على عكس مستشعرات اكتشاف الاصطدام أعلاه ، فإن استخدام مستشعرات الأمان يسمح للروبوتات الصناعية باستشعار الأشياء من حولها ، كما أن وجود مستشعرات الأمان يمنع الروبوتات من الاصطدام بأشياء أخرى.
6. جهاز استشعار كهرومغناطيسي
تشتمل مستشعرات الدوران المغناطيسي الحديثة بشكل أساسي على أجهزة استشعار رباعية الطور وأجهزة استشعار أحادية الطور. أثناء التشغيل ، يستخدم مستشعر الدوران التفاضلي رباعي الطور زوجًا من وحدات الكشف لتحقيق الكشف التفاضلي ، والزوج الآخر لتحقيق الكشف التفاضلي العكسي. وبهذه الطريقة ، فإن قدرة الكشف لجهاز الاستشعار رباعي الطور هي أربعة أضعاف قدرة المكون الفردي. يتميز مستشعر الدوران أحادي الطور المكون من عنصرين أيضًا بمزاياه الخاصة ، أي أنه مضغوط وموثوق به ، وله إشارة خرج كبيرة ، ويمكنه اكتشاف حركة منخفضة السرعة ، ومقاومة قوية للتأثيرات البيئية والضوضاء ، وتكلفة منخفضة. لذلك ، سيكون لأجهزة الاستشعار أحادية الطور أيضًا سوق جيد.
7. مستشعر الألياف الضوئية
مستشعر الألياف الضوئية هو تقنية جديدة ظهرت في السنوات الأخيرة ، والتي يمكن استخدامها لقياس مجموعة متنوعة من الكميات الفيزيائية ، مثل مجال الصوت ، والمجال الكهربائي ، والضغط ، ودرجة الحرارة ، والسرعة الزاوية ، والتسارع ، وما إلى ذلك ، ويمكنه أيضًا إكمال مهام القياس التي يصعب استكمالها بتقنيات القياس الحالية. في المساحات الضيقة ، في البيئات ذات التداخل الكهرومغناطيسي القوي والجهد العالي ، أظهرت مستشعرات الألياف الضوئية قدرات فريدة. يوجد حاليًا أكثر من 70 نوعًا من أجهزة استشعار الألياف الضوئية ، والتي تنقسم عمومًا إلى أجهزة استشعار ذاتية للألياف الضوئية وأجهزة استشعار تستخدم الألياف الضوئية.
8. جهاز استشعار الكتروني
مستشعر المحاكاة الحيوية هو نوع جديد من أجهزة الاستشعار يستخدم مبادئ الكشف الجديدة. يستخدم الخلايا أو الإنزيمات المعطلة أو غيرها من المواد النشطة بيولوجيًا للتعاون مع محولات الطاقة لتشكيل جهاز استشعار. هذا المستشعر هو نوع جديد من تكنولوجيا المعلومات تم تطويره في السنوات الأخيرة بسبب الاختراق المتبادل للطب الحيوي والإلكترونيات والهندسة. يتميز هذا المستشعر بالأداء العالي وعمر الخدمة الطويل. من بين مستشعرات المحاكاة الحيوية ، يعد المستشعر الأكثر استخدامًا هو مستشعر المحاكاة البيولوجية.
9. مستشعر الأشعة تحت الحمراء
جوهر أنظمة الأشعة تحت الحمراء هو كاشفات الأشعة تحت الحمراء ، والتي يمكن تقسيمها إلى فئتين وفقًا لآليات الكشف المختلفة: أجهزة الكشف الحراري وكاشفات الفوتون. يستخدم الكاشف الحراري تأثير الحرارة الإشعاعي للتسبب في ارتفاع درجة حرارة عنصر الكاشف بعد تلقي طاقة الإشعاع ، وبالتالي تغيير الأداء المعتمد على درجة الحرارة للكاشف. يمكن الكشف عن الإشعاع من خلال الكشف عن تغيير في إحدى هذه الخصائص. في معظم الحالات ، يتم الكشف عن الإشعاع من خلال التغييرات الكهروحرارية. عندما يتلقى أحد المكونات إشعاعًا ويسبب تغييرًا ماديًا في الكمية غير الكهربائية ، يمكن قياس تغير الكمية الكهربائية المقابلة من خلال التحويل المناسب.
10. مستشعر الضغط
تستخدم المستشعرات الكهرضغطية بشكل أساسي في قياس التسارع والضغط والقوة. مستشعر التسارع الكهرضغطية هو مقياس تسارع شائع الاستخدام. تتميز بخصائص ممتازة مثل الهيكل البسيط ، الحجم الصغير ، الوزن الخفيف ، والعمر التشغيلي الطويل. تم استخدام مستشعرات التسارع الكهروإجهادية على نطاق واسع في قياسات الاهتزازات والصدمات للطائرات والسيارات والسفن والجسور والمباني. على وجه الخصوص ، يتمتع شكل أجهزة الاستشعار الكهرضغطية بمكانة خاصة في مجال الطيران والفضاء.