कई प्रमुख सेंसर प्रौद्योगिकियां जो आज के रोबोटों में एक प्रमुख भूमिका निभाती हैं, उनमें चुंबकीय स्थिति सेंसर, उपस्थिति सेंसर, इशारे सेंसर, बल और टॉर्क सेंसर, पर्यावरण सेंसर और पावर मैनेजमेंट सेंसर शामिल हैं।
चुंबकीय स्थिति संवेदक
चुंबकीय कोणीय स्थिति सेंसर इंटीग्रेटेड सर्किट (ICS) आज उपभोक्ता, सेवा पेशेवर, सामाजिक और यहां तक कि औद्योगिक रोबोटों में सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली सेंसर प्रौद्योगिकियों में से एक हैं। आज, एक उपभोक्ता, सेवा पेशेवर या सामाजिक रोबोट में लगभग हर संयुक्त दो या अधिक चुंबकीय कोणीय स्थिति सेंसर आईसीएस का उपयोग करता है।
गति या संयुक्त रोटेशन के प्रत्येक अक्ष के लिए, कम से कम एक चुंबकीय कोणीय स्थिति सेंसर का उपयोग किया जाता है। आज के कई रोबोट रोबोट के जोड़ों और अंगों को स्थानांतरित करने के लिए छोटे लेकिन शक्तिशाली ब्रशलेस डीसी मोटर्स (BLDC) का उपयोग करते हैं। मोटर्स को ठीक से चलाने के लिए, मोटर स्थिति प्रतिक्रिया की आवश्यकता है।
इसके अलावा, रोबोट जोड़ों के बंद-लूप मोटर नियंत्रण को भी संयुक्त गियर कोण स्थिति प्रतिक्रिया की आवश्यकता होती है। इसलिए, रोबोट जोड़ों के लिए, गति के प्रत्येक अक्ष पर दो चुंबकीय कोणीय स्थिति सेंसर की आवश्यकता होती है, और चुंबकीय कोणीय स्थिति सेंसर आईसीएस संयुक्त मोटर नियंत्रक को मोटर कम्यूटेशन प्रतिक्रिया प्रदान कर सकता है।
चुंबकीय स्थिति सेंसर के साथ रोबोटिक हाथ
उदाहरण के लिए, एक रोबोट टखने के लिए कुल चार चुंबकीय स्थिति सेंसर का उपयोग किया जाता है जिसे पिच और रोल दोनों में अक्षीय गति की आवश्यकता होती है। प्रति संयुक्त इस प्रकार के कई कनेक्शन होने से, और अधिकांश रोबोटों के लिए आवश्यक बड़ी संख्या में जोड़ों को पहचानते हुए, यह स्पष्ट है कि आज के नवीनतम रोबोट उत्पादों में चुंबकीय कोणीय स्थिति सेंसर इतने विपुल क्यों हैं।
उपस्थिति संवेदक
आज, कई उपस्थिति सेंसर प्रौद्योगिकियों को आज के रोबोट में एकीकृत किया गया है और उनकी जानकारी रोबोटिक स्थानिक दृष्टि संवेदन के साथ -साथ ऑब्जेक्ट डिटेक्शन और परिहार प्रदान करने के लिए जुड़ी हुई है। 2 डी और 3 डी स्टीरियो विज़न कैमरे आमतौर पर आज के कई नए उपभोक्ता और पेशेवर सेवा रोबोटों में पाए जाते हैं।
हालांकि, नई उन्नत सेंसर प्रौद्योगिकियां जैसे कि लाइट डिटेक्शन और रेंजिंग (LIDAR) सेंसर सहित टाइम-ऑफ-फ़्लाइट सेंसर भी तेजी से रोबोट में तैनात किए जा रहे हैं। Lidar अंतरिक्ष का एक उच्च-रिज़ॉल्यूशन 3 डी मैपिंग प्रदान करता है जिसमें रोबोट का संचालन हो रहा है और परिवेश ताकि यह बेहतर कार्यों का प्रदर्शन कर सके और घूम सके।
लिडार मैपिंग
इसी तरह, अल्ट्रासोनिक सेंसर का उपयोग उपस्थिति संवेदन के लिए किया जाता है। ऑटोमोबाइल में उनके समकक्षों की तरह सुरक्षा अलार्म सिस्टम के लिए उपयोग किए जाने पर, जब स्टैंडबाय पर, रोबोट में अल्ट्रासोनिक सेंसर का उपयोग आस -पास की बाधाओं का पता लगाने और उन्हें दीवारों, वस्तुओं, अन्य रोबोटों और मनुष्यों में दुर्घटनाग्रस्त होने से रोकने के लिए किया जाता है।
इसके अलावा, वे रोबोट में एक भूमिका निभा सकते हैं जो प्रमुख कार्यात्मक कार्य करते हैं। इस प्रकार, अल्ट्रासोनिक सेंसर निकट-क्षेत्र नेविगेशन और बाधा से बचाव में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, अंततः समग्र बेहतर रोबोट प्रदर्शन और सुरक्षा प्रदान करते हैं।
हालांकि, अल्ट्रासोनिक सेंसर में एक सीमित सीमा होती है, जिसमें लगभग एक सेंटीमीटर से लेकर कई मीटर तक होता है, और लगभग 30 डिग्री का अधिकतम अभिविन्यास शंकु होता है। वे अपेक्षाकृत सस्ती हैं और करीबी सीमाओं पर अच्छी सटीकता प्रदान करते हैं, लेकिन बढ़ती सीमा और माप कोण के साथ उनकी सटीकता कम हो जाती है।
वे तापमान और दबाव भिन्नता के लिए भी अतिसंवेदनशील होते हैं और अन्य निकटता वाले रोबोटों से हस्तक्षेप करने के लिए जो अल्ट्रासोनिक सेंसर का उपयोग करते हैं जो एक ही आवृत्ति के लिए ट्यून होते हैं। हालांकि, जब अन्य उपस्थिति सेंसर के साथ संयोजन में उपयोग किया जाता है, तो वे उपयोगी और विश्वसनीय स्थिति जानकारी प्रदान कर सकते हैं।
जब इन सभी उपस्थिति सेंसर (2 डी/3 डी कैमरा, लिडार, और अल्ट्रासाउंड) के डेटा को एक साथ फ्यूज किया जाता है, जैसा कि हम अब उच्च-अंत उपभोक्ता/पेशेवर सेवा रोबोट और औद्योगिक रोबोट में देखने लगे हैं, तो ये रोबोट स्थानिक प्राप्त करने में सक्षम हैं जागरूकता और आगे बढ़ें और खुद को, लोगों या अपने परिवेश को नुकसान पहुंचाए बिना अधिक जटिल कार्य करें।
इशारा सेंसर
जेस्चर सेंसर भी उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस कमांड प्रदान करने में मदद करने के लिए आज के कुछ सबसे परिष्कृत रोबोटों में भी तेजी से एकीकृत हो रहे हैं। इशारा सेंसर तकनीक में रोबोट ऑपरेटर द्वारा पहने जाने वाले ऑप्टिकल सेंसर और कंट्रोल आर्म बैंड सेंसर शामिल हैं।
ऑप्टिकल-आधारित इशारा सेंसर का उपयोग करते हुए, रोबोट को विशिष्ट हाथ आंदोलनों को पहचानने और विशिष्ट इशारों या हाथ आंदोलनों के आधार पर कुछ कार्यों को करने के लिए प्रशिक्षित किया जा सकता है। इस प्रकार के इशारे सेंसर विकलांग लोगों और सीमित संचार क्षमताओं के साथ -साथ स्मार्ट कारखानों में भी घर या अस्पताल में कई अवसर प्रदान करते हैं।
आर्मबैंड-नियंत्रित सेंसर का उपयोग करते हुए, पहनने वाला सहयोगी, औद्योगिक, चिकित्सा या सैन्य रोबोटों को संवाद और नियंत्रित कर सकता है और कुछ कार्यों के आधार पर प्रदर्शन और/या नकल कर सकता है कि ऑपरेटर कैसे चलता है और उसके हाथ को कैसे ले जाता है। उदाहरण के लिए, प्रत्येक हाथ पर आर्मबैंड सेंसर पहने एक सर्जन सर्जरी करने के लिए टेलीमेडिसिन रोबोट हथियारों की एक जोड़ी को नियंत्रित कर सकता है, संभवतः दुनिया के दूसरे पक्ष के रूप में दूर।
बल-टोर्क सेंसर
आज की अगली पीढ़ी के रोबोट में फोर्स-टॉर्क सेंसर भी तेजी से उपयोग किए जाते हैं। फोर्स-टॉर्क सेंसर न केवल रोबोट के अंत-प्रभावकों और ग्रिपर्स में उपयोग किए जाते हैं, बल्कि अब रोबोट के अन्य हिस्सों में भी उपयोग किए जाते हैं, जैसे कि धड़, हाथ, पैर और सिर। इन विशेष बल टॉर्क सेंसर का उपयोग अंग वेग आंदोलनों की निगरानी करने, बाधाओं का पता लगाने और रोबोट के केंद्रीय प्रोसेसर को सुरक्षा अलर्ट प्रदान करने के लिए किया जाता है।
उदाहरण के लिए, जब एक रोबोट आर्म में एक बल टॉर्क सेंसर एक वस्तु को हड़ताली हाथ के कारण अचानक और अप्रत्याशित बल का पता लगाता है, तो इसके नियंत्रण सुरक्षा सॉफ्टवेयर का कारण हाथ को आगे बढ़ने और अपनी स्थिति में वापस लेने से रोक सकता है।
फोर्स टॉर्क सेंसर का उपयोग उपस्थिति सेंसर के साथ -साथ अन्य सुरक्षा निगरानी सेंसर, जैसे पर्यावरण सेंसर, समग्र सुरक्षित क्षेत्र निगरानी क्षमताओं को प्रदान करने के लिए भी किया जाता है।
पर्यावरण संवेदक
विभिन्न प्रकार के पर्यावरण सेंसर भी औद्योगिक और उपभोक्ता रोबोटिक्स में अपना रास्ता बना रहे हैं। पर्यावरणीय सेंसर जो हवा की गुणवत्ता, तापमान और आर्द्रता सेंसर, दबाव सेंसर और यहां तक कि सेंसर के बारे में वीओसी (वाष्पशील कार्बनिक यौगिकों) का पता लगा सकते हैं जो प्रकाश व्यवस्था का पता लगा सकते हैं। ये सेंसर न केवल यह सुनिश्चित करने में मदद करते हैं कि रोबोट कुशलता से और सुरक्षित रूप से काम करना जारी रख सकते हैं, बल्कि रोबोट स्थानीय लोगों को असुरक्षित पर्यावरणीय परिस्थितियों से अवगत करा सकते हैं।
बिजली प्रबंधन संवेदक
पावर मैनेजमेंट सेंसर को भी आज के स्वचालित रोबोटों में एकीकृत किया जाता है ताकि आरोपों के बीच रोबोट के परिचालन समय को बढ़ाने में मदद मिल सके और यह सुनिश्चित करने के लिए कि लिथियम-आयन बैटरी, आज के स्वचालित रोबोटों में उपयोग की जाने वाली सबसे आम बैटरी, उपयोग में रहने के दौरान ओवरचार्ज या सूखा नहीं है। चित्र 4 देखें। 0।
पावर मैनेजमेंट सेंसर का उपयोग वोल्टेज रेगुलेशन के क्षेत्रों के साथ -साथ रोबोट जॉइंट मोटर्स के पावर और थर्मल मैनेजमेंट में भी किया जाता है। सभी ऑन-बोर्ड रोबोटिक इलेक्ट्रॉनिक्स, जैसे कि माइक्रोप्रोसेसर्स, सेंसर और एक्ट्यूएटर्स, को कम-शोर वाले रिपल पावर की आपूर्ति और विनियमन की आवश्यकता होती है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि वे कुशलता से और सही तरीके से काम करते हैं।
रोबोटिक पावर मैनेजमेंट के लिए नवीनतम सेंसर समाधान में बैटरी डिस्चार्ज और चार्ज के लिए कूलम्ब की गिनती, वोल्टेज नियामकों के लिए सटीक और विश्वसनीय ओवरहीट मॉनिटरिंग सेंसर और बैटरी प्रबंधन उपकरणों में वर्तमान सेंसर शामिल हैं।
इन सभी नई सेंसर प्रौद्योगिकियों के एकीकरण और संलयन के लिए धन्यवाद, आज के नवीनतम रोबोट अधिक स्वतंत्र और सुरक्षित रूप से संचालित कर सकते हैं। इसके अलावा, कंप्यूटिंग पावर, सॉफ्टवेयर और आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस में महत्वपूर्ण सुधारों के लिए धन्यवाद, और इन नई सेंसर प्रौद्योगिकियों के साथ कॉन्सर्ट में काम करना, इन अगली पीढ़ी के रोबोटों को आवेदन आवश्यकताओं की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए अधिक आसानी से अनुकूलित किया जा सकता है।
इसके अलावा, वे अपने पूर्ववर्तियों की तुलना में अधिक सटीक और तेज कार्यों को कर सकते हैं। अंत में, वे घर, व्यापार और विनिर्माण वातावरण की एक विस्तृत श्रृंखला में मनुष्यों के साथ अधिक स्वतंत्र रूप से, सहयोगात्मक और सुरक्षित रूप से काम कर सकते हैं और काम कर सकते हैं।