智能工厂展|浅谈工业机器人的关键应用——传感技术

当下时代，机器人正在为汽车、电子和工业制造公司完成所有类型的任务。随着机器人革命的到来，大多数制造商意识到他们需要在机器人设备中构建精确而详细的传感器，以支持它们，同时应对工厂车间的挑战。下面就跟智能工厂展小编一起来聊一聊工业机器人的关键应用——传感技术。

工业机器人使用大量传感器来实现工业自动化生产方法中的出色操作和控制。机器人中的传感器使其能够以灵活的方式响应环境，尖端的传感技术正在将机器人的智商提高到新的强度。随着工业物联网、增强现实（AR）、云计算等技术的进步，全球制造企业纷纷打造智能工厂，实现自动化、信息化、智能化工业生产。工业机器人将在这种智能制造转型中发挥至关重要的作用。

工业机器人是一种自动执行任务的机械设备。它可以响应人类的指示，运行预编程的应用程序或使用人工智能（AI）运行。此外，它可以减轻恶劣气候对生产的影响，限制人力资源的使用，确保工人安全，协助企业降低生产成本，提高生产效率，同时确保产品质量。工业机器人是智能工厂的主要支柱之一。机器人自动化是一个快速发展的科学领域。在短短几十年内，工业机器人在世界各地的工厂中随处可见。

智能工厂展浅谈机器人中的传感器技术

根据估计，全球工业机器人传感器市场将以超过8%的复合年增长率（CAGR）增长。到2027年，视觉传感器市场价值将达到57亿美元，力传感器市场价值将达到69亿美元，用于消费者和车辆等机器人传感应用。

传感器技术是工业机器人关键的应用科学之一。它使机器人能够导航和检测环境变化，并在棘手的情况下做出准确的决策，就像人类一样。对于机器人，特别是在工业自动化中，传感器必须正确提供关键数据以实现相关的复杂程序。为了确保工业自动化过程中的合理控制和操作，工业机器人采用了大量的传感器。例如，协作机器人具有扭矩传感器和摄像头。他们不仅配备了更大的视角，而且还保持了工作空间的安全。

智能工厂展浅谈工业机器人系统构成

工业机器人是多自由度的机器设备，可以根据其功率和控制能力自主执行许多活动。机械、传感和控制是三个主要组成部分。五个子系统构成了这三个重要的部分。如下：

机械系统：机械结构系统由车身、臂和端部机械手三部分组成。每个主要部件都有几个自由度，构成一个机械系统。手臂由三部分组成—上臂、下臂和手腕。末端机械手是直接连接到手腕的关键部件。它可以是双指或多指爪，油漆喷枪，焊枪或其他东西。

传感系统：传感系统有助于收集有关机器人内部和外部环境的信息，使其能够提高其机动性、适应性和智能性。

机器人-环境交互系统：允许机器人与外部世界中的小工具进行通信和合作的系统。

人机交互（HMI）系统：人机交互（HMI）系统是一种允许人类与机器人通信和控制机器人的设备。

控制系统：控制系统根据机器人的操作指令程序和从传感器接收到的信号，指示机器人的执行器执行规定的动作和功能。       

智能工厂展浅谈工业机器人常用的传感器

二维视觉传感器、三维视觉传感器、力/扭矩传感器和碰撞检测传感器是工业机器人最常用的传感器。

二维视觉传感器：这是一款可以检测移动物体并定位传送带上的零件等的相机。许多智能摄像头可以看到零件并协助机器人确定其位置，然后机器人可以根据获得的信息相应地改变其移动性。      

3D视觉传感器：3D视觉系统需要两个不同角度的相机或激光扫描仪来识别物体的第三维度。例如，零件选择和放置需要使用3D视觉技术来识别事物并构建3D图像，以及分析和选择最佳拣选策略。        

力/扭矩传感器：如果视觉传感器为机器人提供眼睛，则力/扭矩传感器为机器人提供触摸感觉。末端执行力由机器人使用力/扭矩传感器感知。在大多数情况下，力/扭矩传感器放置在机器人和夹具之间，允许机器人监控反馈给夹具的所有力。通过力/扭矩传感器，可以实现装配、手动引导、教育和力限制等应用。        

碰撞检测传感器： 该传感器有多种配置，其主要目的是为协作机器人最需要的操作员提供安全的工作环境

还有一些传感器可能是一种触觉识别系统，可以检测柔软表面上的压力，并向机器人提供消息以限制或停止其运动。当机器人检测到任何一种情况下的异常力时，它将启动紧急停止以确保安全。

智能工厂展浅谈机器人传感器的演变

工业4.0时代的重点是自动化和信息化的整合。作为自动化生产过程中的关键参与者，工业机器人直接影响着行业的自动化水平。机器人控制系统正在不断发展，变得更加开放。由于技术进步，机器人已更多地集成到制造应用中，例如工业物联网，大数据分析和虚拟化。

随着工业产品的复杂性和精度不断提高，机器人的用途和要求也越来越复杂和苛刻。机器人传感器已经从简单的光电和触摸开关发展到高级触觉、声学和视觉传感器。智能工厂展小编觉得，随着新的传感技术和产品的出现，机器人将变得更加智能。