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设计层面的多传感器融合如何提高工业机器人的性能
时间:2021-10-11 00:11 点击次数:
本文摘要:目前,很多大型工厂都有大量的工业机器人,它们与人力一起,为社会工业化生产建构了不仅其数的价值。但是,目前的工业机器人仍旧在不时地再次发生着技术上的改良,尤其是预示着MEMS加速度传感器、陀螺仪、压力传感器等智能化元器件的改版与改良,工业机器人也不会利用传感器技术使它们显得更加智能、用于更加安全性,从而唤起获取更大的价值的诸多创造力。 MEMS技术让传感器更为小型化、智能化的同时,也提升了工业机器人的工作效率和安全性。

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目前,很多大型工厂都有大量的工业机器人,它们与人力一起,为社会工业化生产建构了不仅其数的价值。但是,目前的工业机器人仍旧在不时地再次发生着技术上的改良,尤其是预示着MEMS加速度传感器、陀螺仪、压力传感器等智能化元器件的改版与改良,工业机器人也不会利用传感器技术使它们显得更加智能、用于更加安全性,从而唤起获取更大的价值的诸多创造力。  MEMS技术让传感器更为小型化、智能化的同时,也提升了工业机器人的工作效率和安全性。由于工业机器人除了更佳地检测到异常情况,例如有可能导致损毁的轻微震动外,更加必须感测到工人的不存在,以防止对工人导致损害。

例如,在很多臂式机器人中,设计人员可以搭配内置了微控制器和内存的加速度传感器,通过自定义软件建构微小的控制系统,在机器人的末梢或手臂部分加装适当的传感器,来掌控机器人的手臂运动,监测工作中的异常情况,同时也确保了安全性生产的展开。  而在当下机器人传感器系统设计中,下一步的趋势将不会是利用传感器,来构建机器人性能目标。

这一般来说被称作传感器融合,反对传感器系统利用各个传感器的优势分解更加精确的数据和更佳的产品设计。  例如,电子罗盘可命令南北方向。

虽然有人有可能指出,加载地球磁场的磁传感器不足以获取平稳的信息,但事实并非如此。  磁传感器的输入值随传感器向下或向下倾斜而发生变化,因此必须加到线性加速度传感器来感测弯曲运动,并使用某个三角函数算法补偿磁传感器的读数。一个好的电子罗盘的设计将使用这两种传感器。而更佳的系统将把这些传感器构建在同一个PCB中,从而产生更加小的传感器。

例如,一些传感器厂家生产的多轴传感器中,不会具有弯曲补偿的地磁场测量,需要获取一种非常简单的方法将xy轴的方向构建到任何机器人系统中。  另外,例如一些无法利用GPS模块导航系统信号展开室内定位的系统,可以使用WiFi基站三角测量法,在商场或机场内定位用户的智能手机。该系统的精度可通过加到大于的气压传感器以求强化。

凭借大约30厘米(1英尺)的相对高度分辨率,此传感器需要精彩地检测到手机在大楼内向楼上还是楼下移动。这个非常简单的信息对于修改或检验简单的三角测量算法十分简单。

看守室外设施的监控机器人还必须理解它是向山上还是山下运动,这对机器人的速度和功耗都有影响,也是计算出来其自律持续时间必须考虑到的最重要数据。  最后,使用不含气压传感器的高度计,需要构建的冲击检测,这是传感器融合的另一个功能。

在仓库地面或医院大厅四处移动的自律机器人的设计不应防止撞到到人或物体,但如果再次发生撞击,机器人必需需要检测到撞击。这时候,可以采行对加速度传感器展开编程的办法,使之根据特定的撞击标记来检测震动,但这并非万无一失。

在机器人周围加到了耦合了气动带上的压力传感器后,此系统就可以享有两个有所不同的传感信息源,这样就需要提升撞击事件检测的精确度。


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