V oblasti průmyslové automatizace se roboti spoléhají na senzory, které poskytují základní informace pro správné provádění operací.
Jedna zpráva předpovídá, že celosvětový trh průmyslových robotických senzorů bude do roku 2021 stabilně růst se složenou roční mírou růstu (CAGR) přibližně 8 %. Pro aplikace robotického snímání zahrnující spotřebitelský a automobilový sektor jiná zpráva výslovně uvádí, že samotné systémy vidění dosáhnou do roku 2027 trh 5,7 miliardy dolarů, zatímco trh senzorů síly přesáhne 6,9 miliardy dolarů.
Níže jsou uvedeny nejčastěji používané senzory v průmyslových robotech.
2D Vision Senzory
2D vidění označuje kameru schopnou provádět různé úkoly, od detekce pohybujících se objektů až po lokalizaci dílů na dopravníkových pásech. Mnoho chytrých kamer dokáže detekovat díly a pomáhat robotům při určování jejich pozic, což umožňuje robotům upravovat jejich pohyby na základě přijatých informací.
3D Vision Senzory
Systémy 3D vidění vyžadují k detekci třetího rozměru objektu dvě kamery nebo laserové skenery umístěné v různých úhlech. Například vychystávání dílů využívá technologii 3D vidění k detekci objektů, vytváření trojrozměrných obrázků, jejich analýze a výběru optimální metody uchopení.
Snímače síly/kroutícího momentu
Pokud zrakové senzory poskytují robotům oči, senzory síly/točivého momentu jim umožňují hmatové vnímání. Roboti používají tyto senzory ke snímání síly vyvíjené jejich koncovými efektory. Snímače síly/kroutícího momentu, které jsou obvykle umístěny mezi robotem a chapadlem, zajišťují, že všechny síly působící na chapadlo jsou robotem monitorovány.
Snímače síly/kroutícího momentu umožňují aplikace, jako je montáž, ruční navádění, učení a omezování síly.
Senzory detekce kolize
Tyto senzory se dodávají v různých formách, primárně navrženy tak, aby operátorům poskytovaly bezpečné pracovní prostředí – spolupracující roboti se na ně nejvíce spoléhají.
Některé senzory fungují jako hmatové rozpoznávací systémy, detekují tlak přes měkké povrchy a vysílají signály k omezení nebo zastavení pohybu robota.
Ostatní lze přímo integrovat do robota. Některé společnosti využívají zpětnou vazbu z akcelerometru, jiné využívají aktuální zpětnou vazbu. V obou případech, když robot detekuje abnormální sílu, spustí nouzové zastavení, aby byla zajištěna bezpečnost.
Aby mohli průmysloví roboti spolupracovat s lidmi, je prvním krokem identifikace metod, které zaručí bezpečnost pracovníků. Tyto senzory mají různé podoby, od kamer po lasery, určené k informování robota o jeho okolí. Některé bezpečnostní systémy lze nakonfigurovat tak, že když osoba vstoupí do určité zóny/prostoru, robot automaticky zpomalí. Pokud se osoba stále přibližuje, robot přestane fungovat.
Nejjednodušším příkladem je laserový bezpečnostní senzor na dveřích výtahu. Když laser detekuje překážku, dveře výtahu se okamžitě zastaví a zasunou, aby se zabránilo kolizi.
Ostatní senzory
Na trhu je k dispozici řada senzorů pro různé aplikace. Příklady zahrnují snímače sledování svaru.
Oblibu si získávají i hmatové senzory. Tyto senzory jsou obvykle namontovány na chapadlech a detekují a vnímají povahu uchopovaných předmětů. Senzory obvykle dokážou detekovat sílu a určit její rozložení, čímž odhalí přesnou polohu objektu. To umožňuje kontrolu nad polohou uchopení a silou vyvinutou koncovým efektorem. Některé hmatové senzory navíc mohou detekovat změny tepla.
Senzory vidění a přiblížení, podobné těm, které jsou vyžadovány pro autonomní vozidla, zahrnují kamery, infračervené, sonarové, ultrazvukové, radarové a lidarové. V určitých scénářích lze použít více kamer, zejména pro stereoskopické vidění. Kombinace těchto senzorů umožňuje robotům určovat rozměry, identifikovat objekty a měřit vzdálenosti.
RFID (Radio Frequency Identification) senzory poskytují identifikační kódy a umožňují autorizovaným robotům přístup k dalším informacím.
Mikrofony (akustické senzory) pomáhají průmyslovým robotům přijímat hlasové příkazy a rozpoznávat abnormální zvuky ve známém prostředí. Když jsou spárovány s piezoelektrickými senzory, dokážou identifikovat a eliminovat hluk vyvolaný vibracemi, čímž zabrání nesprávné interpretaci hlasových příkazů. Pokročilé algoritmy mohou dokonce umožnit robotům porozumět emocím mluvčího.
Snímání teploty tvoří součást autodiagnostiky robota, pomáhá mu určit okolí a vyhnout se potenciálně škodlivým zdrojům tepla.
Pomocí chemických, optických a barevných senzorů mohou roboti posuzovat, upravovat a detekovat problémy přítomné v jejich prostředí.
Pro humanoidní roboty schopné chodit, běhat nebo dokonce tančit je stabilita hlavním problémem. K poskytování přesných údajů o poloze vyžadují senzory podobné těm v chytrých telefonech. Aplikace využívají senzory 9DOF (9-degree-of-freedom) nebo inerciální měřicí jednotky (IMU) obsahující 3osé akcelerometry, 3osé gyroskopy a 3osé magnetometry.
Senzory jsou kritické komponenty umožňující softwarovou inteligenci; bez nich by mnoho složitých operací nebylo možné. Usnadňují nejen složité úkoly, ale také zajišťují, že tyto operace zůstanou po celou dobu provádění dobře kontrolovány.