Roboti mohou člověka zbavit monotónních, náročných a nebezpečných úkolů. Z toho důvodu se s nimi můžeme setkat ve všech oborech - od průmyslové výroby a údržby až po logistiku a zemědělství. Vnímání okolí je pro robotizaci hlavní téma. Citlivost robota na podněty určuje jeho použití. Roboti vyžadují čím dál více dokonalejší senzory, které poskytují informace o jeho bezprostředním okolí. Inteligentní robot musí být schopen odhalit a vyhodnotit různé smyslové vněmy jako lidský mozek. To je místo, kde multimodální senzory vstupují do hry. Stacionární a mobilní roboti jsou často vybaveny 2D nebo 3D kamerami a laserovými skenery. Přesnost takových optických systémů může být negativně ovlivněna nepříznivými světelnými podmínkami a skrytými objekty. Výzkumní pracovníci Institutu pro antropomatiku a robotiku (IAR) - laboratoře inteligentní automatizace procesů a robotiky (IPR) v Karlsruhe Institute of Technology (KIT) vyvinuli nové senzory, které rozšiřují konvenční optické systémy.
Senzory současně detekují pohyb a dotyk
Ve většině případů snímače namontované na robotových ramenech a chapadlech omezeny na jednu funkci. Detekují objekty na základě blízkosti nebo tlaku. Kapacitní snímače hmatových vjemů a blízkosti vyvinuté společností KIT dokáží detekovat obě funkce současně. Každý senzorový modul je rozdělen na tři vrstvy. Spodní vrstva se skládá z ploché elektrody. Mezivrstva je vyrobena ze stlačitelného izolačního materiálu, například z pěnového plastu. Horní vrstva se skládá z několika geometricky uspořádaných elektrod. Počet a tvar těchto elektrod se liší podle konkrétní aplikace. Elektronická řídicí jednotka je oddělena od snímače. Moduly lze nasadit jednotlivě nebo jako součást propojeného senzorového systému. Když se objekt přiblíží robotu, změní se pole elektrického pole kolem snímače. Snímač využívá tento efekt k detekci pohybu a blízkosti objektu. Mechanické stlačení mezivrstvy vede ke změně elektrické kapacity mezi elektrodami. Tímto způsobem je senzor schopen odvodit hmatové informace.
Kompromis mezi vzdáleností a prostorovým rozlišením
Elektrody v horní vrstvě lze volně kombinovat. To umožňuje dosáhnout kompromisu mezi dosahem a prostorovým rozlišením čidel. Moduly lze kombinovat tak, aby vytvářely oblasti snímání různých velikostí. Malé plochy pro chapadla, velké plochy pro kompletní "kůži" robota. Kapacitní dotykové bezdotykové snímače výrazně zvyšují flexibilitu a agilitu automatizované průmyslové výroby. Navíc zlepšují bezpečnost člověk-stroj díky detekci a lokalizací blížících se osob. Senzory jsou schopni poslat varovný signál do řídícího centra, jakmile osoba překročí předem stanovený bezpečnostní limit. V takových případech se robot zpomalí nebo zcela zastaví. To významně přispívá k účinné spolupráci mezi lidmi a roboty v případech, kdy lidé a roboti pracují na stejném komponentu.
HANNOVER MESSE 2018 - Veletrh automatizační techniky
Institut KIT bude své nové technologie demonstrovat na veletrhu HANNOVER MESSE 2018, který se bude konat 23. až 27. dubna. Bude součástí výstavy "Výzkum a vývoj technologií" v hale 2, stánek B16. Kromě toho bude Institut KIT vystavovat v sektoru "Energy" v hale 27, stánek K51 různé tematické displeje.
