Ym maes awtomeiddio diwydiannol, mae robotiaid yn dibynnu ar synwyryddion i ddarparu gwybodaeth hanfodol ar gyfer gweithredu gweithrediadau'n gywir.
Mae un adroddiad yn rhagweld y bydd y farchnad synhwyrydd robotiaid diwydiannol byd-eang yn tyfu'n gyson ar gyfradd twf blynyddol cyfansawdd (CAGR) o tua 8% erbyn 2021. Ar gyfer cymwysiadau synhwyro roboteg sy'n rhychwantu sectorau defnyddwyr a modurol, mae adroddiad arall yn nodi'n benodol y bydd systemau gweledigaeth yn unig yn cyflawni marchnad $5.7 biliwn erbyn 2027, tra bydd y farchnad synhwyrydd grym yn fwy na $6.9 biliwn.
Isod mae'r synwyryddion a ddefnyddir amlaf mewn robotiaid diwydiannol.
Synwyryddion Gweledigaeth 2D
Mae gweledigaeth 2D yn cyfeirio at gamera sy'n gallu cyflawni tasgau amrywiol, o ganfod gwrthrychau symudol i leoli rhannau ar gludfeltiau. Gall llawer o gamerâu clyfar ganfod rhannau a chynorthwyo robotiaid i bennu eu safleoedd, gan alluogi robotiaid i addasu eu symudiadau yn seiliedig ar y wybodaeth a dderbyniwyd.
Synwyryddion Gweledigaeth 3D
Mae systemau gweledigaeth 3D angen dau gamera neu sganiwr laser wedi'u lleoli ar wahanol onglau i ganfod trydydd dimensiwn gwrthrych. Er enghraifft, mae dewis rhan yn defnyddio technoleg golwg 3D i ganfod gwrthrychau, creu delweddau tri dimensiwn, eu dadansoddi, a dewis y dull gafael gorau posibl.
Synwyryddion Grym/Torque
Os yw synwyryddion golwg yn rhoi llygaid i robotiaid, mae synwyryddion grym/trorym yn rhoi canfyddiad cyffyrddol iddynt. Mae robotiaid yn defnyddio'r synwyryddion hyn i synhwyro'r grym a roddir gan eu heffeithwyr terfynol. Wedi'u lleoli'n nodweddiadol rhwng y robot a'r gripper, mae synwyryddion grym / torque yn sicrhau bod yr holl rymoedd a roddir ar y gripper yn cael eu monitro gan y robot.
Mae synwyryddion grym / torque yn galluogi cymwysiadau fel cydosod, arweiniad â llaw, addysgu, a chyfyngu grym.
Synwyryddion Canfod Gwrthdrawiadau
Daw'r synwyryddion hyn mewn gwahanol ffurfiau, wedi'u cynllunio'n bennaf i ddarparu amgylchedd gwaith diogel i weithredwyr-mae robotiaid cydweithredol yn dibynnu arnynt fwyaf.
Mae rhai synwyryddion yn gweithredu fel systemau adnabod cyffyrddol, gan ganfod pwysau trwy arwynebau meddal ac anfon signalau i gyfyngu neu atal symudiad y robot.
Gellir integreiddio eraill yn uniongyrchol i'r robot. Mae rhai cwmnïau'n defnyddio adborth cyflymromedr, tra bod eraill yn defnyddio adborth cyfredol. Yn y ddau achos, pan fydd y robot yn canfod grym annormal, mae'n sbarduno stop brys i sicrhau diogelwch.
Er mwyn galluogi robotiaid diwydiannol i gydweithio â bodau dynol, y cam cyntaf yw nodi dulliau i warantu diogelwch gweithwyr. Mae'r synwyryddion hyn ar wahanol ffurfiau, o gamerâu i laserau, wedi'u cynllunio i hysbysu'r robot am ei amgylchoedd. Gellir ffurfweddu rhai systemau diogelwch fel bod y robot yn arafu'n awtomatig pan fydd person yn mynd i mewn i barth / gofod penodol. Os yw'r person yn parhau i nesáu, mae'r robot yn stopio gweithredu.
Yr enghraifft symlaf yw'r synhwyrydd diogelwch laser ar ddrysau elevator. Pan fydd y laser yn canfod rhwystr, mae'r drysau elevator yn stopio ar unwaith ac yn tynnu'n ôl i atal gwrthdrawiad.
Synwyryddion Eraill
Mae nifer o synwyryddion ar gael ar y farchnad ar gyfer cymwysiadau amrywiol. Mae enghreifftiau'n cynnwys synwyryddion olrhain sêm weldio.
Mae synwyryddion cyffyrddol hefyd yn dod yn fwy poblogaidd. Wedi'u gosod yn nodweddiadol ar grippers, mae'r synwyryddion hyn yn canfod ac yn canfod natur gwrthrychau gafaelgar. Fel arfer gall synwyryddion ganfod grym a phennu ei ddosbarthiad, gan ddatgelu union leoliad y gwrthrych. Mae hyn yn galluogi rheolaeth dros y safle gafaelgar a'r grym a ddefnyddir gan yr effeithydd terfynol. Yn ogystal, gall rhai synwyryddion cyffyrddol ganfod newidiadau mewn gwres.
Mae synwyryddion golwg ac agosrwydd, yn debyg i'r rhai sy'n ofynnol ar gyfer cerbydau ymreolaethol, yn cynnwys camerâu, isgoch, sonar, ultrasonic, radar, a lidar. Gellir defnyddio camerâu lluosog mewn rhai senarios, yn enwedig ar gyfer golwg stereosgopig. Mae cyfuno'r synwyryddion hyn yn galluogi robotiaid i bennu dimensiynau, adnabod gwrthrychau, a mesur pellteroedd.
Mae synwyryddion RFID (Adnabod Amledd Radio) yn darparu codau adnabod ac yn caniatáu i robotiaid awdurdodedig gael mynediad at wybodaeth ychwanegol.
Mae meicroffonau (synwyryddion acwstig) yn helpu robotiaid diwydiannol i dderbyn gorchmynion llais ac adnabod synau annormal mewn amgylcheddau cyfarwydd. Wrth eu paru â synwyryddion piezoelectrig, gallant nodi a dileu sŵn a achosir gan ddirgryniad, gan atal camddehongli gorchmynion llais. Gall algorithmau uwch hyd yn oed alluogi robotiaid i ddeall emosiynau'r siaradwr.
Mae synhwyro tymheredd yn rhan o ddiagnosis hunan- robot, gan ei helpu i bennu ei amgylchoedd ac osgoi ffynonellau gwres a allai fod yn niweidiol.
Gan ddefnyddio synwyryddion cemegol, optegol a lliw, gall robotiaid asesu, addasu a chanfod materion sy'n bresennol yn eu hamgylchedd.
Ar gyfer robotiaid humanoid sy'n gallu cerdded, rhedeg, neu hyd yn oed ddawnsio, mae sefydlogrwydd yn bryder mawr. Mae angen synwyryddion tebyg i'r rhai mewn ffonau smart i ddarparu data lleoliad manwl gywir. Mae rhaglenni'n defnyddio synwyryddion 9{3}gradd-rhyddid (9DOF) neu unedau mesur inertial (IMUs) sy'n cynnwys cyflymromedrau 3-echel, gyrosgopau 3-echel, a magnetomedrau 3-echel.
Mae synwyryddion yn gydrannau hanfodol sy'n galluogi deallusrwydd meddalwedd; hebddynt, byddai llawer o lawdriniaethau cymhleth yn amhosibl. Maent nid yn unig yn hwyluso tasgau cymhleth ond hefyd yn sicrhau bod y gweithrediadau hyn yn parhau i gael eu rheoli'n dda trwy gydol eu cyflawni.