智能傳感器正在改變工業(yè)機器人，擴大其能力和智能。傳統(tǒng)的工業(yè)機器人需要大量的編程，定期的維護，以及重要的安全措施。但是，機器人的智能傳感器可以讓它們檢測自己的維護需求，感知周圍的人類和物體，以最少的編程自主操作，以及更多。

從預測性維護到計算機視覺，擁有智能傳感器的工業(yè)機器人有許多令人興奮的可能性。機器人使用先進的傳感器到底能做什么，采用這些傳感器有什么好處？

機器人的智能傳感器提高性能

為工業(yè)機器人配備傳感器可以通過預測性維護和有效的操作來提高性能。人類在生病或受傷時能識別出來--機器人在擁有合適的智能傳感器時也能做到這一點。這個過程被稱為預測性或預防性維護。

預測性維護

連接的物聯(lián)網(wǎng)傳感器是在工業(yè)機器人中實現(xiàn)預測性維護的最佳選擇。它們可以自主地將實時性能數(shù)據(jù)報告給機器人管理系統(tǒng)，在那里可以對其進行分析和監(jiān)測。物聯(lián)網(wǎng)傳感器使用一個五層架構，記錄傳感器數(shù)據(jù)，在設備之間傳輸，通過云計算處理，并將其轉發(fā)到人們可以實時查看和監(jiān)測數(shù)據(jù)的平臺上。

當性能指標偏離指定范圍時，智能傳感器將激活一個警報，表明機器人需要進行維護檢查。這個過程可以防止重大部件故障，節(jié)省企業(yè)在昂貴的維修上花費的時間和金錢。此外，它允許機器人技術人員更有效地利用他們的時間，只在機器人需要時才進行檢查。

例如，一個拾取和放置機器人可能安裝了一個物聯(lián)網(wǎng)智能傳感器來監(jiān)測機器人的拾取率。理想情況下，機器人會以合理一致的速度拾取物品并將其放入包裝。如果機器人開始每分鐘分揀更少的物品，這可能表明一個嚴重的機械問題的開始。

物聯(lián)網(wǎng)傳感器為機器人提供了智能，使其能夠注意到似乎有什么不對勁的地方。性能問題可能是由于簡單的事情，如一個需要上油的部件或一個需要校準調整的機器人。如果原因是嚴重的機械故障或軟件故障，盡早抓住它可以大大影響成本、工作需求和整體生產(chǎn)力。

事實上，使用智能傳感器的預測性維護是一些制造商能夠比其他制造商更快地從大流行病中反彈出來的關鍵原因。通過更早地發(fā)現(xiàn)問題，使用預測性維護的制造商能夠盡可能地減少他們的停機時間。因此，他們減少了供應短缺或運輸延誤等不可控因素帶來的負面影響。

電力和燃油效率

除了預測性維護，機器人的智能傳感器也可以最大限度地減少電力和燃料消耗。物聯(lián)網(wǎng)傳感器使工業(yè)企業(yè)能夠監(jiān)測其機器人使用多少電力或燃料。這可以突出哪些機器人的能源效率最低。此外，智能傳感器可以讓機器人智能地管理其電力消耗。在人工智能算法的幫助下，工業(yè)機器人可以使用智能傳感器，根據(jù)需要在整個系統(tǒng)中有效地分配電力。通過優(yōu)化電力消耗，工業(yè)機器人可以盡量減少電力或燃料的使用，從而降低運營成本。

傳感器簡化了編程和部署

工業(yè)機器人的智能傳感器可以使編程和部署更加有效。從本質上講，有些機器人比其他機器人更容易實現(xiàn)。例如，與運動軸數(shù)較少的機器人相比，7軸機器人的可操作性更強，在設計和部署階段有更大的靈活性。傳感器可以進一步提高實施效率。

在準備和部署一個新的工業(yè)機器人時，運動映射是最繁瑣的部分之一。對所需的每一個運動進行編程是很耗時的，而且會導致機器人被限制在一個小的運動集上。當機器人需要用末端效應器拿起東西時，事情就變得更加復雜。

傳感器通過允許機器人獨立檢測事物來簡化所有這些編程。力或扭矩傳感器是這方面的好例子。如果沒有力傳感器，機械抓手或其他終端執(zhí)行器將需要精確的運動測量預編程--例如打開和關閉的具體毫米數(shù)。

力傳感器在這方面起到了捷徑的作用。它使機器人能夠簡單地知道它何時施加了足夠的力來拿起一個物體而不損壞它。這不僅簡化了機器人的編程需求，而且還使機器人能夠處理更精細的物體。

接近傳感器也是無價的。許多工業(yè)機器人必須處于安全圍欄內，以防止路過的員工意外被撞到。借助接近傳感器，工業(yè)機器人可以檢測附近何時有物體，無論是墻壁、設備還是人。除了使機器人更有效地部署之外，這還提高了工作場所的安全性。接近傳感器可以減少機器人所需的編程量。

接近傳感器告訴它停止或當它離某物太近時，而不是編程行駛多遠。

傳感器擴展了工業(yè)機器人的能力

過去，工業(yè)機器人通常僅限于執(zhí)行單一的編程任務。在智能傳感器的幫助下，他們可以從事新的工作并更加靈活地運作。AI 計算機視覺等新技術顯著擴展了工業(yè)機器人的功能，增加了以前只能由人類完成的任務。

自主導航

用于機器人的智能傳感器不僅有助于拾放應用。它們還在改變移動工業(yè)機器人的操作方式。RFID 標簽、接近傳感器和紅外傳感器在倉庫中變得越來越普遍，它們幫助移動機器人在設施周圍自主導航。

以前，機器人需要在軌道上奔跑或精心規(guī)劃路線才能四處移動。這在機器人可能意外撞到路過員工的倉庫和工業(yè)空間中尤其危險。

有了傳感器，機器人就有了“眼睛”，可以導航并避免撞到東西和人。RFID 標簽幫助機器人定位自己，而紅外線和接近傳感器告訴它周圍的環(huán)境。物聯(lián)網(wǎng)傳感器甚至可以遠程監(jiān)控自動化機器人在設施周圍的位置。

除了實現(xiàn)自主導航之外，智能傳感器還可以讓工業(yè)機器人更安全地供員工工作。通過為工業(yè)機器人提供傳感器，幫助它們更好地與人類合作，它們成為協(xié)作機器人或“協(xié)作機器人”。協(xié)作機器人的最大好處之一是憑借其智能傳感器提高了安全性。

計算機視覺

計算機視覺涉及使用 AI 算法將相機變成機器人的傳感器。相機變成了機器人的眼睛。來自攝像機的鏡頭由經(jīng)過訓練以識別特定圖像的 AI 算法實時處理。根據(jù)算法在攝像機鏡頭中檢測到的內容，算法將為機器人發(fā)出命令。這有效地使機器人能夠像人類一樣感知周圍環(huán)境。

一個很好的例子是在 PET 回收設施 Evergreen 對塑料垃圾進行分類的工業(yè)機器人上使用 AI 攝像頭傳感器。得益于智能攝像頭傳感器和 AI 算法，Evergreen 能夠將塑料瓶的拾取率提高 200%，并去除瓶子上高達 90% 的污染物。

計算機視覺還可以讓工業(yè)機器人執(zhí)行自主質量控制。QC 是制造過程中最關鍵的部分之一，但它可能很耗時。帶有智能攝像頭的工業(yè)機器人可以使用計算機視覺快速檢測缺陷，通常比人類質量控制專家更準確。

利用機器人的智能傳感器進行創(chuàng)新

智能傳感器可以擴展工業(yè)機器人的能力，使它們更智能、更優(yōu)化、對員工更安全。機器人內的傳感器可以實現(xiàn)預測性維護計劃，從而降低維修成本并提高機器人設備的性能和使用壽命。

外部傳感器可以幫助工業(yè)機器人檢測周圍環(huán)境并安全自主地導航，從而開辟了無數(shù)的自動化可能性。人工智能驅動的智能傳感器甚至可以模仿人類的感官，讓機器人能夠執(zhí)行質量控制等復雜任務。在工業(yè)機器人中采用智能傳感器不僅可以使機器人更智能，還可以轉變工業(yè)運營方式以實現(xiàn)最高效率和生產(chǎn)力。