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工业机器人中使用了哪些传感器？

时间：2021-11-12
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在工业物联网、AR、云计算等技术热潮下，全球众多优秀制造企业都开始建设智慧工厂，实现自动化、信息化和智能化的智慧工厂是未来工业制造的发展趋势。

作为一家智慧工厂，工业机器人是不可缺少的部分。

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工业机器人涉及哪些技术？

机器人自动化是一项快速进步的技术，在短短几十年的时间里，工业机器人已经在全世界范围内变成工厂里普通的装置。

工业机器人不仅可以克服恶劣环境对生产的影响，减少人工的使用，保障工人的安全，还能够帮助工厂节约生产成本，提高生产效率，从而保证产品质量。

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工业机器人有哪几种类型？

工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。

它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。

在工业领域，主要分为以下几类：

焊接机器人

焊接机器人是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人。

码垛机器人

码垛机器人是从事码垛的工业机器人，将已装入容器的物体，按一定排列码放在托盘、栈板(木质、塑胶)上，进行自动堆码，可堆码多层，然后推出，便于叉车运至仓库储存。

搬运机器人

搬运机器人是可以进行自动化搬运作业的工业机器人。

喷涂机器人

喷涂机器人又叫喷漆机器人(spraypaintingrobot)，是可进行自动喷漆或喷涂其他涂料的工业机器人。

装配机器人

装配机器人为完成装配作业而设计的工业机器人。

激光加工机器人

激光加工机器人是将机器人技术应用于激光加工中，通过高精度工业机器人实现更加柔性的激光加工作业。

真空机器人

真空机器人是一种在真空环境下工作的机器人，主要应用于半导体工业中，实现晶圆在真空腔室内的传输。

洁净机器人

洁净机器人是一种在洁净环境中使用的工业机器人。

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工业机器人中常用到的传感器

传感器为智慧工厂提供触觉，是实现自动检测和自动控制的首要环节。它能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息按一定规律变换成电信号或其他形式的信息输出。在自动化生产过程中需要用各种传感器来监视和控制各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。

在工业自动化领域，机器人需要传感器提供必要的信息，以正确执行相关的操作。

下面列出了工业机器人中最常用到的传感器。

二维视觉传感器

二维视觉是一个可以执行从检测运动物体到传输带上的零件定位等多种任务的摄像头。许多智能相机都可以检测零件并协助机器人确定零件的位置，机器人可以根据接收到的信息适当调整其动作。

三维视觉传感器

三维视觉系统必须拥有两个不同角度的摄像机或激光扫描器，用以检测对象的第三维度。

力/力矩传感器

如果说视觉传感器给了机器人眼睛，那么力/力矩传感器则给机器人带去了触觉。机器人利用力/力矩传感器感知末端执行器的力度。多数情况下，力/力矩传感器位于机器人和夹具之间，这样，所有反馈到夹具上的力都在机器人的监控之中。

接近传感器

由于接近传感器能够感应距离和位置的变化,所以，也是机器人手夹持器中，测量开台情况的常用传感器件，它利用磁场的变化与被测金属部件的相对位置关系来进行测量。

通常传感器被安装在夹持器的其中一个夹钳上,在夹取物体时，接近传感器能够通过感应磁场的大小变化而判断两者(夹钳)距离的远近。从而可与设定值进行比较，调节手夹持器开度的大小,避免抓空或损坏物件。

嘉准接近传感器

碰撞检测传感器

这种传感器有各种不同的形式，其主要应用是为作业人员提供一个安全的工作环境，协作机器人最需要它们。

工业机器人虽然减少了人力成本，但依旧需要依赖于人为控制。保证自动化或半自动化的有效作业，需要工业机器人与人进行协作，安全解决方案发挥关键作用。

这里就可以用到安全光幕、也称光栅传感器。

安全光幕

传感器分为发射端和输出端，形成光幕保护网。当保护网信号受到干扰时或被遮挡时，传感器输出信号给运作机器，机器人减速或停止运行，从而避免安全事故的发生

嘉准安全光幕

其它传感器

市场上还有很多的传感器适用于不同的应用。

传感器是实现软件智能的关键组件，没有传感器，很多复杂的操作就不能实现。它们不仅实现了复杂的操作，同时也保证这些操作在进行的过程中得到良好的控制。

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工业机器人避障主要用到哪些传感器？

移动机器人需要通过传感器实时获取周围的障碍物信息，包括尺寸、形状和位置信息，来实现避障。

避障使用的传感器有很多种，目前常见的有视觉传感器、激光传感器、红外传感器、超声波传感器等。

超声波传感器

超声波传感器的基本原理是测量超声波的飞行时间，通过d=vt/2测量距离，其中d是距离，v是声速，t是飞行时间。

上图是超声波传感器信号的一个示意。由于超声传感器成本低、实现方法简单、技术成熟，是移动机器人中常用的传感器。

嘉准超声波传感器

红外传感器

一般的红外测距都是采用三角测距的原理。红外发射器按照一定角度发射红外光束，遇到物体之后，光会反向回来，检测到反射光之后，通过结构上的几何三角关系，就可以计算出物体距离D。

嘉准光电传感器

激光传感器

常见的激光雷达是基于飞行时间的（ToF，time of flight），通过测量激光的飞行时间来测距d=ct/2，类似前面提到的超声测距公式，其中d是距离，c是光速，t是从发射到接收的时间间隔。

工业机器人作为自动化制造过程的重要参与者，直接影响着工业制造自动化水平。

随着工业产品工艺复杂程度和精度的要求不断提高，机器人的应用场所和应用需求也越来越复杂和苛刻。

机器人的计算平台已经从传统的PC平台、嵌入式平台扩展到智能手机、平板电脑等移动设备，机器人配备的传感器从简单的光电开关、触碰开关发展到触觉、声觉、视觉等高端传感器，传感器在工业机器人的应用愈加重要。

嘉准传感器专注传感器制造24年，专注生产光纤,光电,接近传感器及特殊类传感器。创立至今，目前突破4000个单品。全国三大基地，高品质产品及服务，满足客户需求。

产品广泛应用于手机智能制造、包装机械、塑胶机械等智能制造、工业机器人领域，覆盖整个工控行业，总有一套属于你的嘉准传感器方案~

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