多傳感器融合提高工業機器人的性能
發布時間:2015-01-16 責任編輯:xueqi
【導讀】在當下機器人傳感器係xi統tong設she計ji中zhong,下xia一yi步bu的de趨qu勢shi將jiang會hui是shi借jie助zhu傳chuan感gan器qi,來lai實shi現xian機ji器qi人ren性xing能neng目mu標biao。這zhe通tong常chang被bei稱cheng為wei傳chuan感gan器qi融rong合he,支zhi持chi傳chuan感gan器qi係xi統tong利li用yong各ge個ge傳chuan感gan器qi的de優you勢shi生sheng成cheng更geng準zhun確que的de數shu據ju和he更geng好hao的de產chan品pin設she計ji。
muqian,henduodaxinggongchangdouyoudaliangdegongyejiqiren,tamenyurenliyiqi,weishehuigongyehuashengchanchuangzaolebujinqishudejiazhi。danshi,muqiandegongyejiqirenrengjiuzaibutingdifashengzhejishushangdegaijin,tebieshibansuizheMEMS加速度傳感器、陀螺儀、壓力傳感器等智能化元器件的更新與改進,工業機器人也會借助傳感器技術使它們變得更智能、使用更安全,從而激發提供更大的價值的諸多潛能。
MEMS技術讓傳感器更加小型化、智zhi能neng化hua的de同tong時shi,也ye提ti高gao了le工gong業ye機ji器qi人ren的de工gong作zuo效xiao率lv和he安an全quan。由you於yu工gong業ye機ji器qi人ren除chu了le更geng好hao地di檢jian測ce到dao異yi常chang情qing況kuang,例li如ru可ke能neng造zao成cheng損sun壞huai的de劇ju烈lie震zhen動dong外wai,更geng需xu要yao感gan測ce到dao工gong人ren的de存cun在zai,以yi避bi免mian對dui工gong人ren造zao成cheng傷shang害hai。例li如ru,在zai很hen多duo臂bi式shi機ji器qi人ren中zhong,設she計ji人ren員yuan可ke以yi選xuan用yong內nei置zhi了le微wei控kong製zhi器qi和he內nei存cun的de加jia速su度du傳chuan感gan器qi,通tong過guo定ding製zhi軟ruan件jian構gou建jian微wei小xiao的de控kong製zhi係xi統tong,在zai機ji器qi人ren的de末mo梢shao或huo手shou臂bi部bu分fen安an裝zhuang必bi要yao的de傳chuan感gan器qi,來lai控kong製zhi機ji器qi人ren的de手shou臂bi運yun動dong,監jian測ce工gong作zuo中zhong的de異yi常chang情qing況kuang,同tong時shi也ye保bao證zheng了le安an全quan生sheng產chan的de進jin行xing。

圖:多傳感器融合提高工業機器人的性能
而在(zai)當(dang)下(xia)機(ji)器(qi)人(ren)傳(chuan)感(gan)器(qi)係(xi)統(tong)設(she)計(ji)中(zhong),下(xia)一(yi)步(bu)的(de)趨(qu)勢(shi)將(jiang)會(hui)是(shi)借(jie)助(zhu)傳(chuan)感(gan)器(qi),來(lai)實(shi)現(xian)機(ji)器(qi)人(ren)性(xing)能(neng)目(mu)標(biao)。這(zhe)通(tong)常(chang)被(bei)稱(cheng)為(wei)傳(chuan)感(gan)器(qi)融(rong)合(he),支(zhi)持(chi)傳(chuan)感(gan)器(qi)係(xi)統(tong)利(li)用(yong)各(ge)個(ge)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)優(you)勢(shi)生(sheng)成(cheng)更(geng)準(zhun)確(que)的(de)數(shu)據(ju)和(he)更(geng)好(hao)的(de)產(chan)品(pin)設(she)計(ji)。
例如,電子羅盤可指示南北方向。雖然有人可能認為,讀取地球磁場的磁傳感器足以提供穩定的信息,但事實並非如此。
磁ci傳chuan感gan器qi的de輸shu出chu值zhi隨sui傳chuan感gan器qi向xiang上shang或huo向xiang下xia傾qing斜xie而er發fa生sheng變bian化hua,因yin此ci需xu要yao添tian加jia線xian性xing加jia速su度du傳chuan感gan器qi來lai感gan測ce傾qing斜xie運yun動dong,並bing采cai用yong某mou個ge三san角jiao函han數shu算suan法fa補bu償chang磁ci傳chuan感gan器qi的de讀du數shu。一yi個ge好hao的de電dian子zi羅luo盤pan的de設she計ji將jiang采cai用yong這zhe兩liang種zhong傳chuan感gan器qi。而er更geng好hao的de係xi統tong將jiang把ba這zhe些xie傳chuan感gan器qi集ji成cheng在zai同tong一yi個ge封feng裝zhuang中zhong,從cong而er產chan生sheng更geng小xiao的de傳chuan感gan器qi。例li如ru,一yi些xie傳chuan感gan器qi廠chang家jia生sheng產chan的de多duo軸zhou傳chuan感gan器qi中zhong,會hui帶dai有you傾qing斜xie補bu償chang的de地di磁ci場chang測ce量liang,能neng夠gou提ti供gong一yi種zhong簡jian單dan的de方fang法fa將jiangxy軸的方向集成到任何機器人係統中。
另外,例如一些無法利用GPS模塊導航信號進行室內定位的係統,可以采用WiFi基站三角測量法,在商場或機場內定位用戶的智能手機。該係統的精度可通過添加極小的氣壓傳感器得以增強。憑借約30厘米(1英尺)的de相xiang對dui高gao度du分fen辨bian率lv,此ci傳chuan感gan器qi能neng夠gou輕qing鬆song地di檢jian測ce到dao手shou機ji在zai大da樓lou內nei向xiang樓lou上shang還hai是shi樓lou下xia移yi動dong。這zhe個ge簡jian單dan的de信xin息xi對dui於yu簡jian化hua或huo驗yan證zheng複fu雜za的de三san角jiao測ce量liang算suan法fa非fei常chang有you用yong。看kan守shou室shi外wai設she施shi的de監jian控kong機ji器qi人ren還hai需xu要yao了le解jie它ta是shi向xiang山shan上shang還hai是shi山shan下xia運yun動dong,這zhe對dui機ji器qi人ren的de速su度du和he功gong耗hao都dou有you影ying響xiang,也ye是shi計ji算suan其qi自zi主zhu持chi續xu時shi間jian需xu要yao考kao慮lv的de重zhong要yao數shu據ju。
最(zui)後(hou),采(cai)用(yong)含(han)氣(qi)壓(ya)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)高(gao)度(du)計(ji),能(neng)夠(gou)實(shi)現(xian)的(de)衝(chong)擊(ji)檢(jian)測(ce),這(zhe)是(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi)融(rong)合(he)的(de)另(ling)一(yi)個(ge)功(gong)能(neng)。在(zai)倉(cang)庫(ku)地(di)麵(mian)或(huo)醫(yi)院(yuan)大(da)廳(ting)四(si)處(chu)移(yi)動(dong)的(de)自(zi)主(zhu)機(ji)器(qi)人(ren)的(de)設(she)計(ji)應(ying)避(bi)免(mian)撞(zhuang)到(dao)人(ren)或(huo)物(wu)體(ti),但(dan)如(ru)果(guo)發(fa)生(sheng)碰(peng)撞(zhuang),機(ji)器(qi)人(ren)必(bi)須(xu)能(neng)夠(gou)檢(jian)測(ce)到(dao)碰(peng)撞(zhuang)。這(zhe)時(shi)候(hou),可(ke)以(yi)采(cai)取(qu)對(dui)加(jia)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)進(jin)行(xing)編(bian)程(cheng)的(de)辦(ban)法(fa),使(shi)之(zhi)根(gen)據(ju)特(te)定(ding)的(de)碰(peng)撞(zhuang)標(biao)記(ji)來(lai)檢(jian)測(ce)震(zhen)動(dong),但(dan)這(zhe)並(bing)非(fei)萬(wan)無(wu)一(yi)失(shi)。在(zai)機(ji)器(qi)人(ren)周(zhou)圍(wei)添(tian)加(jia)了(le)耦(ou)合(he)了(le)氣(qi)動(dong)帶(dai)的(de)壓(ya)力(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)後(hou),此(ci)係(xi)統(tong)就(jiu)可(ke)以(yi)擁(yong)有(you)兩(liang)個(ge)不(bu)同(tong)的(de)傳(chuan)感(gan)信(xin)息(xi)源(yuan),這(zhe)樣(yang)就(jiu)能(neng)夠(gou)提(ti)高(gao)碰(peng)撞(zhuang)事(shi)件(jian)檢(jian)測(ce)的(de)精(jing)確(que)度(du)。
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