로봇의 시각 센서는 어떤 것들이 있나요?

로봇용 센서는 검출 대상에 따라 내부 센서와 외부 센서로 나눌 수 있다.

내부 센서는 주로 위치, 속도, 가속 온도, 모터 속도, 모터 부하, 배터리 전압 등과 같은 로봇 내부 시스템의 상태를 감지하는 데 사용됩니다. 측정된 정보를 피드백 정보로 컨트롤러에 보내 폐쇄 루프 제어를 형성합니다.

외부 센서는 로봇의 작업 개체 및 외부 환경에 대한 정보를 얻는 데 사용되며 로봇이 주변 환경과 상호 작용하는 정보 채널입니다. 시각, 근접도, 촉각, 힘 등의 센서 (예: 거리 측정, 소리, 빛) 를 수행하는 데 사용됩니다.

자세한 내용은 다음과 같습니다.

1, 시각 센서

머신 비전은 로봇을 인식 할 수있는 시스템입니다. 시각센서를 통해 이미지를 얻어서 분석해 로봇이 인간의 눈 대신 물체를 인식하고, 판단을 측정하고, 위치 지정 등의 기능을 할 수 있도록 한다. 업계 관계자들은 현재 국내 간이 스마트 비전 센서가 머신 비전 시스템의 약 60% 를 차지하고 있다고 지적했다. 시각 센서의 장점은 탐사 범위가 넓고 정보가 풍부하다는 것이다. 실제 응용 프로그램에서는 여러 개의 시각 센서를 사용하거나 다른 센서와 함께 사용하는 경우가 많습니다. 물체의 모양, 거리, 속도 등 많은 정보를 일정한 알고리즘을 통해 얻을 수 있다.

심도 있는 카메라를 기반으로 한 컴퓨팅 비전 분야는 하이테크 업계 전체에서 가장 인기 있는 투자 및 창업 핫스팟 중 하나가 되었습니다. 흥미롭게도, 이 분야의 많은 최첨단 성과는 창업 회사들이 먼저 내놓은 다음 거물들에 의해 인수되었습니다. 예를 들어, Intel 은 RealSense camera, 애플은 Kinect 의 기술 공급업체인 PrimeSense, Oculus 는 이스라엘의 고정밀 제스처 인식 기술에 주력하는 기술 회사인 PebblesInterfaces 를 인수했습니다. 국내 컴퓨팅 비전 방면의 창업팀은 아직 투자자의 주류 시야에 대규모로 진입하지 못했지만, 그 중 선두주자들은 이미 뚜렷한 성적을 거두기 시작했다.

심도 카메라의 개념은 일찍이 1980 년대에 IBM 에 의해 제기되었다. 이 슈퍼회사는 하드 디스크의 과거, 현재, 미래의 모든 기본 데이터를 거의 장악하고 있는 시대의 리더이다. PrimeSense 는 2005 년 이스라엘에 설립되어 이 기술의 상업화의 선구자이다. 당시 심도카메라는 소비시장에서의 보급이 아직 개념 단계에 있었다. 이전에는 심도 카메라가 산업 분야에만 사용되어 로봇 팔과 산업용 로봇에 그래픽 시각 서비스를 제공했습니다. 기술 솔루션을 제공하는 Microsoft Kinect 는 이미 소비 분야의 심도 있는 카메라 개척작이 되었으며, 업계 전반에 걸쳐 이 기술의 민간화 발전을 이끌었다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 기술명언)

2 음향 센서

사운드 센서가 마이크 역할을 합니다. 음파를 수신하고 소리의 진동 이미지를 표시하는 데 사용됩니다. 그러나 소음의 강도는 측정할 수 없다. 음향 센서는 주로 가스 (비접촉식 느낌), 액체 또는 고체 (접촉식 느낌) 의 음파를 느끼고 해석하는 데 사용됩니다. 음향 센서의 복잡성은 연속적인 자연어에서 단일 사운드와 단어가 인식될 때까지 간단한 음파에서 복잡한 음파 주파수 분석을 감지할 수 있습니다.

1950 년대 이후 벨 연구소는 세계 최초의 음성 인식 Audry 시스템을 개발해 10 개의 영어 숫자를 인식할 수 있는 것으로 알려졌다. 1970 년대에는 음성 인식 기술이 급속히 발전하여 동적 시간 규칙 (DTW) 알고리즘, 벡터 정량화 (VQ) 및 숨겨진 마르코프 모델 (HMM) 이론이 잇따라 제시되어 DTW 기술을 기반으로 한 특정 사람의 고립 음성 인식 시스템을 구현했습니다. 최근 몇 년 동안 음성 인식 기술은 이미 실험실에서 실용으로 옮겨갔고, 국내외 많은 회사들이 음성 인식 기술을 이용하여 상응하는 제품을 개발하였다. 유명 기업은 요정, 과대뉴스, 텐센트, 바이두 등 거물들을 포함해 모두 음성기술 분야에 진입했다.

3. 거리 센서

지능형 이동 로봇에 사용되는 거리 센서에는 레이저 거리 측정기 (각도를 측정할 수도 있음) 와 음파 탐지기 센서 등이 있습니다. 최근 몇 년 동안 발전한 라이더 센서는 비교적 주류의 일종으로 로봇 항법과 방벽에 사용할 수 있다. 예를 들어, SLAMTEC- Lance Technology Corporation 이 개발한 RPLIDARA2 라이더는 360 도 전방위적으로 측정 범위를 스캔하여 주변 환경의 등고선도를 얻을 수 있으며, 샘플링 주파수는 초당 4,000 회에 달하며 현재 업계 저비용 라이더 중 측정 빈도가 가장 높다. SLAMWARE 자율 위치 탐색 방안은 SLAMTEC- 랜스 기술과 결합되어 로봇이 자율적으로 지도를 만들고, 도로 강도를 실시간으로 계획하고, 장애물을 자동으로 피할 수 있도록 도와준다.

4, 촉각 센서

촉각 센서는 주로 로봇이 촉각 기능을 모방하는 데 쓰인다. 촉각은 사람이 외부 환경과 직접 접촉할 때 중요한 감각 기능이며, 요구에 맞는 촉각 센서를 개발하는 것은 로봇 발전의 핵심 기술 중 하나이다. 마이크로 일렉트로닉스 기술의 발전과 다양한 유기 물질의 출현으로 다양한 촉각 센서 개발 방안이 제안되었지만 현재는 대부분 실험실 단계에 있으며 상업화는 거의 없다.

5. 단거리 센서

근접 센서는 촉각 센서와 시각센서 사이에 있으며 거리와 방향을 측정하고 시각센서와 촉각 센서의 정보를 융합할 수 있습니다. 근접 센서는 시각 시스템이 물체의 방향과 모양을 판단하는 동시에 물체의 표면 모양을 식별하는 데 도움을 줄 수 있다. 따라서 부품을 정확하게 잡기 위해 로봇이 센서에 접근하는 정확도가 매우 높다. 이 센서의 주요 기능은 다음과 같습니다.

전방의 장애물을 발견하고 로봇의 운동 범위를 제한하고 장애물이 없는 충돌을 피하다.

물체에 닿기 전에 필요한 정보 (예: 물체와의 상대 거리, 상대 기울기 각도 등) 를 얻어 후속 동작을 준비합니다. 물체의 표면에 있는 점 사이의 거리를 얻어 물체의 표면 모양에 대한 정보를 얻습니다.

6. 슬라이딩 센서

슬라이딩 센서는 주로 로봇과 잡기 물체 사이의 슬라이딩 정도를 감지하는 데 사용됩니다. 물체를 잡을 때 적당한 그립력을 결정하기 위해서는 실시간으로 접촉면의 상대 슬라이딩을 탐지한 다음 그립력을 판단하여 물체를 손상시키지 않고 점차적으로 힘을 늘려야 한다. 미끄러짐 감지 기능은 로봇의 유연한 캡쳐를 실현하는 데 필요한 조건이다. 슬라이딩 센서를 통해 식별 기능을 구현하여 붙잡힌 물체의 표면 거칠기와 경도를 판단할 수 있습니다. 슬라이딩 센서는 테스트중인 물체의 슬라이딩 방향에 따라 비 방향성, 단방향 및 무 지향성 센서의 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 여기서 방향성 센서는 슬라이딩 여부만 감지할 수 있고 방향은 구분할 수 없습니다. 단방향 센서는 단일 방향의 슬라이딩만 감지할 수 있습니다. 전방위 센서는 세 방향의 슬라이딩 상태를 감지할 수 있습니다. 이 센서는 일반적으로 필요에 맞게 구형으로 만들어집니다.

7. 힘 센서

힘 센서는 로봇 자체의 힘이 외부 환경력과 상호 작용하는 것을 감지하는 센서입니다. 힘 센서는 종종 로봇의 관절에 설치되며 탄성체의 변형을 감지하여 간접적으로 힘의 크기를 측정합니다. 로봇 관절에 설치된 힘 센서는 종종 고정 좌표 형식으로 나타나므로 제어 시스템의 요구 사항을 충족하는 데 도움이 됩니다. 현재 6 차원 힘 센서는 모든 정보를 측정할 수 있습니다. 주로 손목 관절에 설치되기 때문에 손목 힘 센서라고 합니다. 손목 힘 센서는 대부분 변형 전기 측정 원리를 사용하며, 탄성 구조에 따라 두 가지 유형, 즉 원통형과 십자형 손목 힘 센서로 나눌 수 있습니다. 그 중에서도 실린더는 구조가 간단하고, 탄성 빔의 활용도가 높으며, 감도가 높다는 특징을 가지고 있다. 십자형 센서는 구조가 간단하고 좌표를 설정하기 쉽지만 가공 정밀도가 높습니다.

8. 속도 및 가속도 센서

변환 속도와 회전 속도를 측정하는 속도 센서는 두 가지가 있지만 대부분의 경우 회전 속도를 측정하는 것으로 제한됩니다. 변위의 도수, 특히 광전법을 이용하여 회전 디스크를 빛으로 비추고 회전 주파수와 펄스 수를 감지하여 회전 각도를 구합니다. 디스크를 사용하여 틈새를 만들고 두 개의 광 다이오드로 각속도, 즉 회전 속도를 식별합니다. 이것이 바로 광전 펄스 속도 센서입니다.

가속도 센서는 가속도를 측정할 수 있는 센서입니다. 일반적으로 질량, 댐퍼, 유연 컴포넌트, 민감한 컴포넌트 및 조정 회로로 구성됩니다. 가속도 과정에서 센서는 질량 블록의 관성력을 측정하고 뉴턴의 두 번째 법칙을 통해 가속도 값을 얻습니다. 센서에 민감한 구성요소에 따라 일반적인 가속도 센서는 용량 성, 유도, 변형성, 압전 저항, 압전 등입니다.

로봇은 인간처럼 예민해야 한다. 시각 센서, 청각 센서, 거리 센서, 촉각 센서, 근접도 센서, 힘 센서, 슬라이딩 센서, 속도 센서, 가속도 센서 등 8 개의 센서가 로봇에게 매우 중요하다. 특히 로봇의 5 대 감각 센서는 필수적이다. 의인화 기능으로 볼 때, 시각, 힘 센서, 촉각 센서가 가장 중요하며, 현재 실용단계에 접어들고 있지만, 청각, 가속도 센서 등과 같은 감각이 있다.