Welche Arten von Sensoren sind in humanoiden Robotern ausgestattet? -1

Humanoide Roboter sind eine Art Roboter, das das menschliche Erscheinungsbild und bestimmte Verhaltensweisen nachahmt, die normalerweise eine Form ähnlich der eines Menschen haben. Sie werden in mehreren Bereichen wie Dienstleistungssektor, Gesundheitswesen, Bildung, wissenschaftlicher Forschung und industrieller Automatisierung angewendet. Mit ihren menschlichen Wahrnehmungs- und Interaktionsfähigkeiten, Gliedmaßenstrukturen und Bewegungsmustern können sich humanoide Roboter schnell in verschiedene für den Menschen entwickelte Umgebungen integrieren. In Zukunft wird erwartet, dass sie Menschen in einfachen sich wiederholenden Arbeitskräften und gefährlichen Operationen ersetzen und Menschen beim Erfüllen komplexer Aufgaben unterstützen.

Sensorsysteme bilden den grundlegenden Enabler für die humanoide Roboterwahrnehmung und übertragen erbrachte Daten an die Central Processing Unit (CPU), um eine reaktionsschnelle Betätigung durchzuführen. Sowohl die interne propriozeptive Erkennung (kritisch für die Leistungsüberwachung) als auch externe exterozeptive Modalitäten (taktil, visuell, auditorisch) sind missionskritisch und bestimmen direkt den operativen Umschlag und Anwendungsbereich des Roboters.

Humanoide Robotersensoren hauptsächlich in:

Umweltwahrnehmung

Sichtsensor:

Sichtsensoren dienen als kritische Wahrnehmungsoberflächen für die Umweltinteraktion von Robotern und ermöglichen Funktionen wie Umweltbewusstsein, Navigation, Objekterkennung und Identifizierung des Gesichts. MODALES für primäre Sehsensor umfassen: Stereokameras, Tiefenkameras, LiDAR- und Infrarotsensoren. Diese Sensoren können Farb-, Tiefen- und Entfernungsinformationen liefern, um Robotern zu helfen, ihre Umgebung besser zu verstehen und sich an die Anpassung zu haben.

LIDAR:

LIDAR-Systeme (Lichtdetektion und Rangliste) erzeugen präzise 3D-Punkt-Wolkenkarten, indem Laserimpulse emittiert und die Flugzeit (TOF) reflektierter Signale berechnet werden. Der Sensor kann den Abstand zwischen dem Roboter und den umliegenden Objekten genau erkennen. Dies ist sehr effektiv für die Navigations- und Pfadplanung in komplexen Umgebungen wie Patrouillen im Freien und Logistikhandhabung, wodurch Roboter hilfreich sein können, Hindernisse zu vermeiden und sichere Wege zu planen.

Ultraschallsensor:

Ultraschallsensoren nutzen das Echo-Rangierungsprinzip, um Entfernungen durch Schallwellenreflexion zu messen, die hauptsächlich zur Kurzstrecken-Hinderniserkennung eingesetzt werden. Diese Geräte sind besonders effektiv in Robotikanwendungen mit begrenzten Raum und ermöglichen das Bewusstsein und die Kollisionsprävention in geometrisch komplexen Umgebungen.

Bewegungskontrolle

Gelenkpositionssensor:

Auf Roboter-Artikulationen eingesetzt, geben Sie Echtzeit-Feedback zu Winkelverschiebung und Positionszuständen, wodurch eine präzise Bewegungskontrolle der Gliedmaßen ermöglicht wird. Erzielung einer Vielzahl komplexer Bewegungen, wie z.

Gelenkwinkelsensor: Überwachen Sie die Extremitätsposition des Roboters und den Bewegungsbereich.

Kraft/Drehmomentsensor:

Der Kraft/Drehmomentsensor ist eine Kernkomponente für die Erfassungs- und Messkraft an den Gelenken humanoiden Roboter. Sie werden an den Gelenken oder in den Endwiresektor von Robotern eingesetzt und können die Kräfte und Drehmomente eines Objekts in mehrere Richtungen genau messen und haben einen wesentlichen Einfluss auf die Erzielung feiner Manipulationen, die Aufrechterhaltung des Gleichgewichts und die Vermeidung von Schäden. Der gemeinsame Kraft/Drehmomentsensor mit eindimensionalen, dreidimensionalen und sechsdimensionalen Kraftsensoren, von denen der sechsdimensionale Kraftsensor gleichzeitig die Kraft in drei Richtungen und das Drehmoment in drei Richtungen messen kann und einen umfassenden Bereich der Kraftwahrnehmungsinformationen liefert.

Trägheitsmesseinheit (IMU)

Inertiale Messeinheit (IMU) ist eine wichtige Komponente für humanoide Roboter, um ihren eigenen Bewegungszustand zu erfassen. Es besteht normalerweise aus Sensoren wie Beschleunigungsmesser, Gyroskopen und Magnetometern. IMU kann die Beschleunigung, Winkelgeschwindigkeit und Richtung des Roboters in Echtzeit messen und spielt eine wichtige Rolle bei der Haltungskontrolle, Navigation und Positionierung des Roboters.