در زمینه اتوماسیون صنعتی، ربات ها برای ارائه اطلاعات ضروری برای اجرای صحیح عملیات به حسگرها متکی هستند.
یک گزارش پیش‌بینی می‌کند که بازار جهانی حسگر ربات‌های صنعتی تا سال 2021 به طور پیوسته با نرخ رشد مرکب سالانه (CAGR) تقریباً 8 درصد رشد خواهد کرد. برای کاربردهای حسگر رباتیک که بخش‌های مصرف‌کننده و خودرو را در بر می‌گیرند، گزارش دیگری به صراحت بیان می‌کند که سیستم‌های بینایی به تنهایی تا سال 2027 به بازار 5.7 میلیارد دلاری دست خواهند یافت، در حالی که بازار سنسورهای نیرو از 69 میلیارد دلار فراتر خواهد رفت.
در زیر متداول ترین سنسورهای مورد استفاده در ربات های صنعتی آورده شده است.
سنسورهای دید دو بعدی
دید دوبعدی به دوربینی اطلاق می‌شود که قادر به انجام وظایف مختلف، از تشخیص اجسام متحرک تا مکان‌یابی قطعات روی تسمه نقاله است. بسیاری از دوربین های هوشمند می توانند قطعات را شناسایی کرده و به ربات ها در تعیین موقعیت آنها کمک کنند و به ربات ها این امکان را می دهند تا حرکات خود را بر اساس اطلاعات دریافتی تنظیم کنند.
سنسورهای دید سه بعدی
سیستم های دید سه بعدی به دو دوربین یا اسکنر لیزری نیاز دارند که در زوایای مختلف قرار گرفته اند تا بُعد سوم یک شی را تشخیص دهند. برای مثال، قطعه‌چینی از فناوری دید سه بعدی برای شناسایی اشیاء، ایجاد تصاویر سه‌بعدی، تجزیه و تحلیل آنها و انتخاب روش درک بهینه استفاده می‌کند.
سنسور نیرو/گشتاور
اگر حسگرهای بینایی به روبات‌ها چشم می‌دهند، حسگرهای نیرو/گشتاور به آنها ادراک لامسه می‌دهند. روبات ها از این حسگرها برای حس کردن نیروی اعمال شده توسط افکت های انتهایی خود استفاده می کنند. سنسورهای نیرو/گشتاور که معمولاً بین ربات و گیره قرار می‌گیرند، اطمینان می‌دهند که تمام نیروهای اعمال شده به گیره توسط ربات نظارت می‌شوند.
حسگرهای نیرو/گشتاور کاربردهایی مانند مونتاژ، راهنمایی دستی، آموزش و محدود کردن نیرو را فعال می‌کنند.
سنسورهای تشخیص برخورد
این حسگرها در اشکال مختلفی وجود دارند که عمدتاً برای ارائه محیط کاری ایمن به اپراتورها طراحی شده‌اند-روبات‌های مشارکتی بیشترین تکیه بر آنها را دارند.
برخی از حسگرها به عنوان سیستم های تشخیص لمسی عمل می کنند، فشار را از طریق سطوح نرم تشخیص می دهند و سیگنال هایی را برای محدود کردن یا توقف حرکت ربات ارسال می کنند.
سایرین را می توان مستقیماً در ربات ادغام کرد. برخی از شرکت ها از بازخورد شتاب سنج استفاده می کنند، در حالی که برخی دیگر از بازخورد فعلی استفاده می کنند. در هر دو مورد، زمانی که ربات نیروی غیرعادی را تشخیص می‌دهد، برای اطمینان از ایمنی، توقف اضطراری را آغاز می‌کند.
برای فعال کردن روبات‌های صنعتی برای همکاری با انسان، اولین قدم شناسایی روش‌هایی برای تضمین ایمنی کارگران است. این حسگرها اشکال مختلفی دارند، از دوربین گرفته تا لیزر، که برای اطلاع رسانی به ربات در مورد محیط اطرافش طراحی شده اند. برخی از سیستم های ایمنی را می توان به گونه ای پیکربندی کرد که وقتی شخصی وارد یک منطقه/فضای خاص می شود، ربات به طور خودکار سرعت خود را کاهش می دهد. اگر فرد به نزدیک شدن ادامه دهد، ربات کار خود را متوقف می کند.
ساده ترین مثال، حسگر ایمنی لیزری روی درب آسانسور است. هنگامی که لیزر مانعی را تشخیص می دهد، درهای آسانسور بلافاصله متوقف می شوند و برای جلوگیری از برخورد جمع می شوند.
سایر سنسورها
سنسورهای متعددی برای کاربردهای متنوع در بازار موجود است. به عنوان مثال می توان به سنسورهای ردیابی درز جوش اشاره کرد.
سنسورهای لمسی نیز محبوبیت پیدا می کنند. این حسگرها که معمولاً روی گیره ها نصب می شوند، ماهیت اشیاء گرفته شده را شناسایی و درک می کنند. سنسورها معمولاً می توانند نیرو را تشخیص دهند و توزیع آن را تعیین کنند و مکان دقیق جسم را آشکار کنند. این امکان کنترل موقعیت گرفتن و نیروی اعمال شده توسط افکتور انتهایی را فراهم می کند. علاوه بر این، برخی از حسگرهای لمسی می توانند تغییرات گرما را تشخیص دهند.
حسگرهای بینایی و مجاورت، مشابه آنهایی که برای وسایل نقلیه خودران مورد نیاز است، شامل دوربین، مادون قرمز، سونار، اولتراسونیک، رادار و لیدار است. دوربین های چندگانه ممکن است در سناریوهای خاصی استفاده شوند، به ویژه برای دید استریوسکوپی. ترکیب این حسگرها ربات‌ها را قادر می‌سازد تا ابعاد، شناسایی اشیاء و اندازه‌گیری فواصل را انجام دهند.
حسگرهای RFID (شناسایی فرکانس رادیویی) کدهای شناسایی را ارائه می دهند و به ربات های مجاز اجازه دسترسی به اطلاعات اضافی را می دهند.
میکروفون ها (حسگرهای صوتی) به ربات های صنعتی کمک می کنند تا دستورات صوتی را دریافت کنند و صداهای غیرعادی را در محیط های آشنا تشخیص دهند. وقتی با حسگرهای پیزوالکتریک جفت می‌شوند، می‌توانند نویز ناشی از ارتعاش{1}}را شناسایی و حذف کنند و از تفسیر نادرست دستورات صوتی جلوگیری کنند. الگوریتم های پیشرفته حتی می توانند ربات ها را قادر به درک احساسات گوینده کنند.
حسگر دما بخشی از تشخیص خود ربات{0}}را تشکیل می‌دهد و به آن کمک می‌کند محیط اطراف خود را تعیین کند و از منابع گرمای بالقوه مضر جلوگیری کند.
ربات ها با استفاده از حسگرهای شیمیایی، نوری و رنگی می توانند مسائل موجود در محیط خود را ارزیابی، تنظیم و تشخیص دهند.
برای ربات های انسان نما که قادر به راه رفتن، دویدن یا حتی رقص هستند، ثبات یک نگرانی بزرگ است. آنها برای ارائه داده های دقیق موقعیت به حسگرهایی شبیه به حسگرهای موجود در گوشی های هوشمند نیاز دارند. برنامه‌ها از حسگرهای 9 درجه آزادی (9DOF) یا واحدهای اندازه‌گیری اینرسی (IMU) با شتاب‌سنج‌های 3 محوره، ژیروسکوپ‌های 3 محوره، و مغناطیس‌سنج‌های 3 محوره استفاده می‌کنند.
حسگرها اجزای حیاتی هستند که هوش نرم افزار را قادر می سازند. بدون آنها، بسیاری از عملیات پیچیده غیرممکن خواهد بود. آنها نه تنها کارهای پیچیده را تسهیل می کنند، بلکه تضمین می کنند که این عملیات در طول اجرا به خوبی-کنترل می شوند.