Top 10 des capteurs de robots industriels pour une automatisation améliorée

Introduction

Un robot industriel est un dispositif mécanique programmé qui effectue automatiquement des tâches liées à la production dans des environnements industriels. Dans le monde industriel et de l’automatisation, les robots utilisent des capteurs pour créer une image de leur environnement. Les robots industriels utilisent plusieurs capteurs pour obtenir un contrôle et un fonctionnement raisonnables dans les processus de production d’automatisation industrielle. Le fabricant peut ajouter divers capteurs à différents robots pour augmenter leur adaptabilité, assurant ainsi une rentabilité plus élevée avec un coût par produit inférieur en réduisant le potentiel de fatigue et d’erreur humaines. Cet article traite des dix principaux capteurs de robots industriels indispensables.

Capteurs utilisés dans les robots industriels

L’introduction continue et rapide de nouvelles technologies de capteurs joue un rôle essentiel dans le développement de robots industriels plus avancés. Les dix capteurs les plus utilisés dans les robots industriels sont :

1. Capteur de vision 2D

   Il s’agit d’une caméra intelligente qui peut effectuer de nombreuses tâches, notamment la détection d’objets en mouvement et la recherche d’articles sur un tapis roulant. Le robot peut ajuster son mouvement de manière appropriée en fonction des informations reçues.

   

   Figure 1 : Capteur de vision 2D

2. Capteur de vision 3D

   Le système de vision 3D peut détecter la troisième dimension de l’objet. Pour remplir sa fonction, il utilise deux caméras ou scanners laser à des angles différents. Par exemple, la sélection et le placement d’articles à l’aide de la technologie de vision 3D pour détecter des objets et créer des images 3D. Il analyse et choisit également la meilleure méthode de sélection.

   

   Figure 2 : Capteur de vision 3D

3. Systèmes de navigation / Capteurs de positionnement

   Les systèmes de navigation ou capteurs de positionnement déterminent la position du robot. Le capteur de positionnement standard est un GPS (Global Positioning System – Système de positionnement global). Un robot-récepteur acquiert et traite les signaux transmis par les satellites en orbite. Il utilise les informations traitées pour déterminer la vitesse et localiser la position approximative d’un robot.

   

   Figure 3 : Système de navigation / Capteur de positionnement

4. Capteur gyroscopique

   Un capteur gyroscopique utilise le principe du moment cinétique pour aider à maintenir l’orientation. Il aide à calculer le taux de révolution dans la région d’un axe particulier. Ce capteur permet à votre robot d’être indépendant de la gravité terrestre pour maintenir son orientation.

   

   Figure 4 : Capteur gyroscopique

5. Capteurs de sons

   En robotique, les capteurs de sons fonctionnent de la même manière que les microphones et se connectent à des circuits qui évaluent l’amplitude des sons en fonction d’une valeur seuil particulière et rapportent les résultats au robot. Plus l’amplitude augmente, plus le bruit s’amplifie. Un robot programmé pour étudier la faune est un exemple d’application simple. Le capteur peut détecter les bruits intenses et en effectuer un suivi. Il peut ensuite créer des points de données indiquant les endroits où se trouvent les animaux. La reconnaissance vocale, où le robot répond aux commandes prononcées par l’utilisateur, est un exemple d’application plus complexe.

   

   Figure 5 : Capteur de sons

6. Capteurs de proximité

   En robotique, un capteur de proximité peut détecter (ou « sentir ») un objet proche sans contact physique. L’émetteur envoie un rayonnement électromagnétique au capteur adjacent et le récepteur reçoit puis analyse le signal de retour d’interruption. La quantité de lumière reçue à l’intérieur de la zone peut aider à déterminer la présence (ou l’absence) d’objets voisins. Pour le robot, les capteurs offrent une approche permettant d’éviter les collisions.

   Émetteur-récepteur infrarouge (IR) : une LED IR dirige un faisceau de lumière IR vers une zone cible. Toute lumière réfléchie par un objet dans cette zone est détectée et crée un signal électrique.

   Capteur à ultrasons : Ces capteurs génèrent des ondes sonores à haute fréquence et l’écho enregistré indique la présence d’un objet. Les capteurs à ultrasons peuvent également mesurer les distances.

   

   Figure 6 : Capteur de proximité

7. Capteurs tactiles

   Les capteurs tactiles (également appelés capteurs de contact) sont des appareils capables de détecter le toucher d’un objet. On les trouve dans de petits appareils tels que les micro-interrupteurs et les interrupteurs de fin de course. Ces capteurs sont déployés sur les robots pour éviter les obstacles. Les capteurs indiquent si le robot peut reculer, s’arrêter, s’allumer, tourner, etc., s’il rencontre un obstacle.

   

   Figure 7 : Capteur tactile

8. Capteurs de force

   Les capteurs de force calculent les forces nécessaires aux différentes fonctions d’un robot, telles que la gestion du matériel, le chargement et le déchargement de la machine ou la gestion du matériel. Ce capteur améliore le processus d’assemblage pour le dépannage. Un capteur de force-couple fournit aux bras robotiques la sensation de terminer une tâche d’assemblage et les capteurs d’état internes mesurent le préhenseur.

   

   Figure 8 : Capteur de force

9. Capteurs d’accélération

   Les capteurs d’accélération mesurent l’accélération et l’inclinaison du robot. Deux types de forces affectent un accéléromètre.

   Force statique : Il s’agit de la force de frottement qui existe entre deux objets. Vous pouvez mesurer cette force gravitationnelle pour déterminer l’inclinaison du robot. Ce paramètre aide à équilibrer les robots. Il peut également évaluer si un robot se trouve sur une surface plane ou inclinée.

   Force dynamique : Il s’agit de l’accélération nécessaire pour déplacer un objet. On peut déterminer la vitesse ou la vélocité du robot en mesurant sa force dynamique à l’aide d’un accéléromètre.

   

   Figure 9 : Capteur d’accélération

10. Capteurs de température

    Les capteurs de température mesurent la chaleur ou les changements de température dans leur environnement immédiat. Différentes méthodes sont utilisées pour mesurer la température, telles que l’utilisation de matériaux qui changent de résistance ou qui génèrent des changements de tension à travers une jonction semi-conductrice lorsqu’ils sont chauffés ou refroidis.

    La température de l’air, la température d’immersion et la température de surface sont toutes des éléments utilisés pour détecter la température.

    

    Figure 10 : Capteur de température