Paljude robotite võtmetehnoloogiate peamised funktsionaalsed andurid on tänapäeval magnetilised asendiandurid, kohalolekuandurid, asendiandurid, pöördemomendi andurid, keskkonnaandurid ja andurite toitehaldus. Need anduriosad peavad kasutama meieanduri pistik.
Magnetiline asendiandur
Magnetilise nurgaasendianduri integraallülitus (IC) on üks enim kasutatavaid tööstusroboteid tarbimises, professionaalses teeninduses, ühiskonnas ja rakendustes. Tänapäeval kasutavad tarbijad, teenindusspetsialistid või peaaegu kõik kaht või enamat magnetilise nurgaasendianduri IC sotsiaalset robotit.
Iga telje või liigendi pööramiseks kasutatakse vähemalt ühte magnetilist nurgaasendiandurit. Tänapäeval kasutavad paljud robotid oma liigeste ja jäsemete liigutamiseks väikeseid ja võimsaid alalisvoolumootoreid. Mootori õigeks juhtimiseks tuleb mootori asend tagasi suunata.
Lisaks peab robotliigendi suletud ahelaga mootorijuhtimine andma tagasisidet liigendi käigu nurga ja asendi kohta. Seetõttu vajab roboti liigeste jaoks iga liikumistelg kahte magnetilist nurgaasendiandurit. Magnetnurga asendiandur võib anda mootori kommutatsiooni tagasisidet ühise mootorikontrolleri jaoks.
Näiteks kasutatakse nelja magnetilist asendiandurit roboti pahkluu jaoks, mis peab liikuma telgsuunas kaldenurgas. Seda tüüpi mitme ühenduse ja enamiku robotite puhul saame aru, miks magnetilised nurgaasendiandurid on uusimates robottoodetes nii viljakad.
Kohaloleku andur
Tänaseks on osa andurite tehnoloogiaid integreeritud tänapäeva robotitesse, samuti on integreeritud nende infot, et pakkuda ruumi visuaalset tajumist ning robotobjektide tuvastamist ja vältimist. 2D ja 3D stereokaamerad ilmuvad tänapäeval tavaliselt paljude uute tarbijate ja professionaalsete teenindusrobotite seas.
Kuid uusi täiustatud infoandurite andmetehnoloogiaid, sealhulgas optilise tuvastamise ja kauguse määramise (LIDAR) andurite võrke, kasutatakse üha enam robotites. LIDAR pakub roboti arendamiseks paremat ülesannete täitmist ja liikumist läbi tööruumi ja ümbritseva elukeskkonna kõrglahutusega 3D kaardistamise.
Samamoodi kasutatakse ultraheliandureid tajumiseks. Sarnaselt seadmete vastasotsas asuva vertikaalse auto turvasignalisatsioonisüsteemiga tuvastab ja takistab roboti läheduses olevad takistused ultraheliandur nende vastu seina, esemeid, teisi roboteid ja inimesi.
Lisaks võivad nad mängida rolli ka robotite peamistes funktsionaalsetes ülesannetes. Seetõttu mängivad ultraheliandurid lähiväljanavigatsioonis ja takistuste vältimises olulist rolli ning parandavad lõppkokkuvõttes roboti jõudlust ja ohutust.
Ultrahelituvastusandurite ulatuse haldamine on aga piiratud, ulatudes ühest sentimeetrist mitme meetrini ja maksimaalne arendussuuna koonus on umbes 30 kraadi. Nende kulukontroll on suhteliselt madal ja hea täpsus kujuneb lähipiirkonnas, kuid ajavahemiku ja mõõtmistehnoloogia nurga suurenedes nende täpsus väheneb.
Samuti on nad tundlikud temperatuuri- ja rõhumuutuste suhtes ning teiste lähedaste robotite häirete suhtes. Need robotid kasutavad samale sagedusele häälestatud ultraheliandureid. Kuid kombineerituna teiste olemasolevate anduritega võivad need pakkuda kasulikku ja usaldusväärset asukohateavet.
Kui kõik need anduri (2D/3D-kaamera, laserradar ja ultraheli) andmed on kokku sulatatud, nagu näeme nüüd tipptasemel tarbija/professionaalsete teenindusrobotite ja tööstusrobotite puhul, suudavad need robotid teostada ruumi tajumist, liikuda ja täita keerukamaid toiminguid. ülesandeid kahjustamata ennast, inimesi või ümbritsevat keskkonda.
Žestiandur
Žestiandureid integreeritakse üha enam mõnesse kõige keerukamasse robotisse, et aidata pakkuda kasutajaliidese käske. Žestianduri tehnoloogia hõlmab optilist andurit ja juhtkäepideme rihmaandurit, mida roboti operaator kannab.
Optiliselt põhinevaid žestiandureid kasutades saab roboteid õpetada ära tundma kindlaid käeliigutusi ja täitma mõningaid ülesandeid vastavalt konkreetsetele žestidele või käeliigutustele. Seda tüüpi žestiandurid pakuvad puuetega inimestele palju võimalusi, piiratud suhtlusvõimalusi ja nutikaid tehaseid.
Käepaela juhtimissüsteemi andureid kasutades saab kandja teha side- ja juhtimistehnoloogiaalast koostööd vastavalt sellele, kuidas operaator oma kätt kasutab. Tööstus-, meditsiini- või sõjalise hariduse robotid võivad täita ja/või jäljendada mõningaid ülesandeid. Näiteks kannavad kirurgid kummalgi käel käepaela andureid, mis suudavad tõhusalt juhtida paari telemeditsiiniteenistuse roboti käe struktuuri analüüsiks ja operatsiooniks ning võivad olla maakera teisest otsast kaugel.
Pöördemomendi andur
Jõu- ja pöördemomendi andureid kasutatakse tänapäevastes järgmise põlvkonna robotites üha enam. Pöördemomendi andurit ei kasutata mitte ainult roboti otsaajamite ja klambrite jaoks, vaid ka muude roboti osade jaoks, nagu pagasiruum, käed, jalad ja pea. Neid spetsiaalseid pöördemomendi andureid kasutatakse jäsemete liikumiskiiruse jälgimiseks, takistuste tuvastamiseks ja roboti keskprotsessorile ohutushäire andmiseks.
Näiteks kui robotkäe pöördemomendi andur tuvastab äkilise ootamatu jõu, mille tekitab käsi eseme tabamisel, võib selle juhtohutustarkvara põhjustada käe liikumise peatumise ja oma asendi tagasitõmbamise.
Pöördemomendi andurit kasutatakse ka koos olemasolevate andurite ja muude ohutuskontrolli anduritega (nt keskkonnaandurid), et tagada kogu ohutusala jälgimisfunktsioon.
Keskkonnaandur
Erinevad keskkonnaandurid on sisenemas ka tööstus- ja tarbijarobotite valdkonda. Keskkonnaandurid, temperatuuri- ja niiskusandurid, rõhuandurid ja isegi valgusandurid suudavad tuvastada õhukvaliteeti. Need andurid ei aita mitte ainult tagada, et robot saaks jätkuvalt tõhusalt ja ohutult töötada, vaid ka teadvustavad kohalikke inimesi ebaturvalistest keskkonnatingimustest.
Toitehalduse andur
Toitehaldusandur on integreeritud ka tänapäeva automaatrobotite sisse, et aidata pikendada robotite tööaega kahe laadimise vahel ning tagada, et liitiumioonaku (tänapäeva automaatrobotite kõige levinum aku) ei kuumeneks üle ega tühjeneks kasutamise käigus. Vt joonist 4.0
Toitehalduse andurit kasutatakse ka pinge reguleerimiseks ning roboti liigendmootorite võimsuse ja soojuse juhtimiseks. Kõik õhus olevate robotite elektroonikaseadmed, nagu mikroprotsessorid, andurid ja täiturmehhanismid, vajavad madala müratasemega pulseerivat toiteallikat ja reguleerimisfunktsioone, et tagada nende tõhus ja korrektne töö.
Uus roboti toitehaldusanduri lahendus sisaldab aku tühjenemise ja laadimise kulonide loendamist, täpset ja usaldusväärset ülekuumenemise jälgimisandurit ning vooluandurit akuhaldusseadmetes.
Tänu nende uute sensortehnoloogiate integreerimisele ja integreerimisele saavad tänapäeva uusimad robotid töötada iseseisvamalt ja ohutumalt. Lisaks on tänu arvutusvõimsuse, tarkvara ja tehisintellekti olulisele paranemisele ning nende uute sensoritehnoloogiatega töötamisele järgmise põlvkonna robotitel lihtsam täita erinevaid rakendusnõudeid.
Lisaks suudavad nad täita õppeülesandeid täpsemalt ja kiiremini kui nende eelkäijad. Lõpuks saavad nad laiemas pere-, ettevõtte- ja tootmistehnoloogia keskkonnas tegutseda ja toime tulla iseseisvamalt, koostöövalmimalt ja inimühiskonnaga turvalisemalt.
