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倾角传感器技术有哪些应用和研究?

编辑:admin | 发布时间:2020-12-02

  工业4.0的制造前景包括从自动化制造到智能制造的过渡。工业4.0发展的一大期待就是满足客户小批量生产的产品变更需求,不浪费重新配置流水线的时间。智能制造的实现将通过物联网的概念来进行,其中每个参与组件都有其已知的IP地址。在这种情况下,智能制造生产系统不仅要满足小批量生产产品的客户需求,还要具有更好的预测维护、稳健的产品设计和适应性生产的特点。为了使智能机器人工厂能够在工业4.0和物联网的环境中工作,机器人将承担未来制造业的大部分工作,但人类工人bixu留在工作区域,担任监督角色或在没有机器人培训的情况下工作。在机器人工作区域内或附近,人类不断出现,改变了人们围栏和禁止机器人工作区域的方式,要求机器人和人类能够anquan共存和合作。

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  在这种情况下,机器人与人类共享同一个工作空间,进行工业活动,如原材料加工、装配、工业产品转移等。传统的方法是让人在有限的范围内与机器人接触,并采取适当的anquan控制措施,防止工人进入机器人的工作区域,导致机器完全停止。一旦进入,中断和复位程序将被激活,生产时间将被延长。然后,一种新提出的方法,即anquan人机合作,出现了,没有任何围栏。为了实现这一点,有必要采用协作机器人网络物理系统(CPS)来实施额外的anquan和保护措施,这需要基于人与机器人之间的交互程度来确保anquan性和提高生产率。实际上,合作机器人网络物理系统的设计方法是将anquan和anquan问题结合起来,就像设计同时考虑这两个方面的工业设施一样。

  协作机器人网络物理系统是一个智能系统,它集成了计算和物理系统来控制和感知现实世界变量的变化状态。该CPS的成功取决于可靠、anquan、可靠的倾角传感器网络和通信技术。CPS平台不断发展其架构,以弥合工程设计的数字物理差距,消除关键技术之间的界限。具体包括电子、计算、通信、传感、驱动、嵌入式系统和倾角传感器网络。CPS模型主要包括三个组件,人工组件、物理组件和计算组件。

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  这三个模块集成在一起。随着使能技术的发展,这三个组件之间的交互越来越多,它们通过不同的技术连接在一起。例如,人体位置跟踪和anquan距离参数是机器人CPS中工人anquan的重要考虑因素。机器人系统是一个高度自动化的系统,它消除了元素之间的边界,通过交互将元素连接起来。有许多基于人类视觉、听觉和触觉的人机交互技术。机器人CPS可以利用视觉系统检测、跟踪和手势识别人类,也可以利用人类发出的音频信号命令机器人。各种倾角传感器和实行器可以在它们之间形成多种交互模式。在人机合作中,CPS将采用各种倾角传感器,以确保anquan。传统方法是手动提供引导或者根据需要降低机器人速度。这些方法大多是开环,和人机合作的水平取决于应用网站的风险评估,并jinxian于小型机器人的应用。dier种anquan方法是指定一个工作区,该工作区由倾斜传感器(如激光扫描仪或接近式倾斜传感器)覆盖。在这种情况下,当人们进入工作区时,机器人bixu停止。该系统是一个与倾角传感器相关的闭环系统,但很难达到人机协同的操作目的,如下图所示。第三种方法是通过基于视觉的系统或其他可能的技术来监控速度或距离。如果工人进入危险区域,机器人可能会减速甚至停止,其中采用了多种集成倾斜传感器和倾斜传感器ronhe技术,很有可能实现高度的人机协作,但如果监控功能失效,也会带来一定的风险。zuihou一种方法是使用力倾斜传感器来监控力。机器人的速度和加速度将根据允许撞击工人身体部分的力而降低。力量因身体不同部位而异。该方案提供了zuihao水平的人机协作,但也需要集成各种类型的倾斜传感器和倾斜传感器的ronhe,并在监控功能失败时挑战风险评估。

  通过上述不同的协作技术和相应的人机协作水平,研究者正式确定了人机协作的评分方案和测量标注。一种是计算CPS系统中安装的倾角传感器数量。dier个是单个倾角传感器或同类型倾角传感器组的数据速率,因为每个倾角传感器的延迟时间取决于整个系统的响应时间。因此,系统的整体延迟时间是关键的性能指标,它使机器人能够及时启动anquan协议来处理任何危险。较长的延迟时间会对机器人的反应时间产生不利影响,从而降低人机合作水平。下图是人机合作anquan的层次图。

倾角传感器技术有哪些应用和研究?

  因此,为了评价CPS中人机协作的可实现水平,需要计算给定协作环境下的指标。在各种倾角传感器的应用中,需要明确CPS中人和机器人的位置以及相应的应用场景。例如,可用于与其他倾斜传感器相关联的位置信息的视觉倾斜传感器bixu在充足的照明条件下工作。此外,为了更快更准确地响应机器人,通信bixu更快,zuihao通过短距离和anquan的无线网络进行。一般来说,系统bixu符合相关的anquan标准。对于速度和距离监控,除了基本区域和位置监控倾角传感器系统之外,还使用惯性测量单元(IMU)。同样,对于基于力监测的人机协作系统,除了力倾角传感器,实现人机协作还需要基础区域和位置监测。在力监测中,具有适当几何形状的不同类型的触觉倾斜传感器可以安装在机器人或机器人关节上。这些倾斜传感器具有减震特性,可以anquan地实行碰撞检测和基于触摸的交互。不同间隔的力倾斜传感器也可以用来评估人体各个部分的应力ji限。在人机合作中,除了特定解决方案中使用的倾斜传感器技术之外,可能还有许多可以建立通用解决方案或指南的工业场景。这些工业场景从单个机器人到由多个机器人与多个工人一起工作组成的人机合作系统。这可能包括使用惯性倾斜传感器、视觉、雷达或任何混合方法进行人体位置监控。混合方法可以结合两种或多种方法,并且可以高精度地实行任务,因为来自多个独立倾斜传感器系统的定位信息将相互协作并补偿误差。此外,在给定的情况下,不同的倾角传感器在一些技术领域可能更实用,例如,当遇到视觉障碍时,摄像机不会工作。在这种情况下,其他技术倾角传感器将保持系统功能。

  随着机器人向开放空间发展,越来越多的机器人采用视觉信息处理和技术。例如,相关研究人员结合多倾斜传感器信息ronhe技术,基于立体摄像机采集工作单元数据,系统检测环境中的人和机器人,根据本体的位置和轨迹生成动态危险区域。研究了基于深度倾斜传感器建立深度空间的方法。通过估计机器人与静止和运动障碍物之间的距离,实时距离测量和障碍物速度估计信息与基于排斥力矢量的控制器一起被用作防碰撞技术。此外,一些研究基于行为预测和图像数据信息,通过RGB输入数据和标准化的活动描述向量,消除了对时序或时间序列信息的需求,进而预测人类活动行为,避免碰撞。针对视觉采集过程中可能出现的物体遮挡问题,一些研究人员开发了一种基于机载传感方法的分布式距离倾斜传感器,并优化了机器人本体倾斜传感器的zuijia装配位置,在一定程度上减少了非结构化环境中碰撞事件的发生。

倾角传感器技术有哪些应用和研究?

  机器人皮肤根据传感原理和设计技术(如电阻、电容、压电、声学等)对不同的传感技术进行分类,并且可以通过关注触觉信息处理进行不同的设计,如下图所示。一个有趣有用的发展方向是机器人皮肤,它可以提供丰富直接的反馈,让机器人系统通过多个接触点来识别物体。基于皮肤的光学倾斜传感器:基于皮肤的光学倾斜传感器的总体思想是开发能够提供触觉和视觉信息的多模式倾斜传感器。鉴于此,一些研究人员提出用不透明材料覆盖倾斜传感器的皮肤表面,以防止外界光线进入倾斜传感器。然而,使用不透明材料会限制视觉倾斜传感器提供的信息,因此它们只关注触觉信息。为了解决这个问题,一些研究人员提出了一个由透明皮肤、相机和彩色标记组成的原型,可以提供高分辨率的接触力和近距离视觉。基于皮肤的软倾斜传感器:各种常规的柔性倾斜传感器都面临着降低倾斜传感器灵敏度的技术难题。比如,老化和机械应力会导致迟滞,降低倾斜传感器的灵敏度。为了应对这一挑战,提出了一种由柔性上下弹性体组成的磁流变触觉倾斜传感器。弹性片上的变形会引起磁通量的变化,从而影响倾角传感器的空间响应。

  anquan交互是机器人交互融入人们日常生活的基本要求,传感技术是人机合作研究的一部分,其研究和应用具有重要意义。为了实现“中国制造2025”,构建新的工业体系和智能家居蓝图,人机合作anquan和倾角传感器技术的研究需要进一步完善相关学科和工业技术。

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