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激光焊縫跟蹤傳感器
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創(chuàng)想智控:常用傳感器在搬運(yùn)機(jī)器人中的相關(guān)應(yīng)用
日期:2021-02-22瀏覽量:2352來(lái)源:

搬運(yùn)機(jī)器人是可以進(jìn)行自動(dòng)化搬運(yùn)作業(yè)的工業(yè)機(jī)器人。是近代自動(dòng)控制領(lǐng)域出現(xiàn)的一項(xiàng)高新技術(shù)。搬運(yùn)機(jī)器人可安裝不同的末端執(zhí)行器以完成各種不同形狀和狀態(tài)的工件搬運(yùn)工作,大大減輕人力成本。

(圖來(lái)源于互聯(lián)網(wǎng))

搬運(yùn)機(jī)器人智能化的一個(gè)重要標(biāo)志就是自主導(dǎo)航,而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自主導(dǎo)航有個(gè)基本要求——避障。避障是指搬運(yùn)機(jī)器人根據(jù)采集的障礙物的狀態(tài)信息,在行走過(guò)程中通過(guò)傳感器感知到妨礙其通行的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)物體時(shí),按照一定的方法進(jìn)行有效地避障,最后達(dá)到目標(biāo)點(diǎn)。

實(shí)現(xiàn)避障與導(dǎo)航的必要條件是環(huán)境感知,在未知或者是部分未知的環(huán)境下避障需要通過(guò)傳感器獲取周圍環(huán)境信息,包括障礙物的尺寸、形狀和位置等信息,因此傳感器技術(shù)在搬運(yùn)機(jī)器人避障中起著十分重要的作用。避障使用的傳感器主要有超聲傳感器、視覺傳感器、紅外傳感器、激光傳感器等。

1、激光傳感器

激光傳感器利用激光來(lái)測(cè)量到被測(cè)物體的距離或者被測(cè)物體的位移等參數(shù)。比較常用的測(cè)距方法是三角法測(cè)量、相位法和脈沖激光測(cè)量。三角法測(cè)量、相位法一般用于要求精度非常高的應(yīng)用。脈沖激光測(cè)量適合測(cè)量精度要求不高的距離。

2、視覺傳感器

視覺傳感器的優(yōu)點(diǎn)是探測(cè)范圍廣、獲取信息豐富,實(shí)際應(yīng)用中常使用多個(gè)視覺傳感器或者與其它傳感器配合使用,通過(guò)一定的算法可以得到物體的形狀、距離、速度等諸多信息。但在圖像處理中,邊緣銳化、特征提取等圖像處理方法計(jì)算量大,實(shí)時(shí)性差,對(duì)處理機(jī)要求高。且視覺測(cè)距法檢測(cè)不能檢測(cè)到玻璃等透明障礙物的存在,另外受視場(chǎng)光線強(qiáng)弱、煙霧的影響很大。

3、紅外傳感器

大多數(shù)紅外傳感器測(cè)距都是基于三角測(cè)量原理。紅外發(fā)射器按照一定的角度發(fā)射紅外光束,當(dāng)遇到物體以后,光束會(huì)反射回來(lái)。反射回來(lái)的紅外光線被檢測(cè)器檢測(cè)到以后,會(huì)獲得一個(gè)偏移值L,利用三角關(guān)系,在知道了發(fā)射角度α,偏移距L,中心矩X,以及濾鏡的焦距F以后,傳感器到物體的距離D就可以通過(guò)幾何關(guān)系計(jì)算出來(lái)了。紅外傳感器的優(yōu)點(diǎn)是不受可見光影響,白天黑夜均可測(cè)量,角度靈敏度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格較便宜,可以快速感知物體的存在,但測(cè)量時(shí)受環(huán)境影響很大,物體的顏色、方向、周圍的光線都能導(dǎo)致測(cè)量誤差,測(cè)量不夠精確。

4、超聲波傳感器

超聲波傳感器檢測(cè)距離原理是測(cè)出發(fā)出超聲波至再檢測(cè)到發(fā)出的超聲波的時(shí)間差,同時(shí)根據(jù)聲速計(jì)算出物體的距離。由于超聲波在空氣中的速度與溫濕度有關(guān),在比較精確的測(cè)量中,需把溫濕度的變化和其它因素考慮進(jìn)去。超聲波傳感器一般作用距離較短,普通的有效探測(cè)距離都在5-10m之間,但是會(huì)有一個(gè)最小探測(cè)盲區(qū),一般在幾十毫米。


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