Kev Siv Neeg Hlau thiab Kev Siv Tshuab Sensor Siab Tshaj Plaws
Kev siv neeg hlau tau tsim kho sai heev hauv ob xyoo caum dhau los, tsis yog vim muaj kev nce qib hauv kev tsim kho tshuab thiab kev txawj ntse ntawm lub tshuab xwb, tab sis feem ntau yog vim muaj kev nce qib tseem ceeb hauv kev siv tshuab sensor. Cov sensors yog "kev xav" ntawm lub tshuab hlau: yog tsis muaj lawv, lub tshuab hlau yuav tsis tuaj yeem nrhiav tau nws tus kheej, paub txog cov khoom, nkag siab txog nws ib puag ncig, lossis sib cuag nrog tib neeg kom muaj kev nyab xeeb. Yog li ntawd, kev sib tham txog kev siv neeg hlau niaj hnub no yuav luag ib txwm tig mus rau kev siv tshuab sensor siab heev, uas ua rau cov tshuab hlau muaj kev ywj pheej ntau dua, meej dua, thiab hloov tau yooj yim.
Lub Luag Haujlwm ntawm Cov Sensors hauv Robot Systems
Ib tug neeg hlau feem ntau muaj peb yam tseem ceeb: cov khoom siv (cov khoom siv txav mus los), cov tswj (cov khoom siv xam zauv), thiab cov sensors (cov khoom sau cov ntaub ntawv). Cov actuators txav cov caj npab, log, lossis ceg ntawm tus neeg hlau. Cov tswj ua cov ntaub ntawv thiab txiav txim siab. Cov sensors ua haujlwm ua qhov chaw ntawm cov ntaub ntawv uas txuas tus neeg hlau rau lub ntiaj teb tiag tiag. Yog tsis muaj cov ntaub ntawv sensor, tus tswj tsuas yog ua cov lus txib "dig muag" thiab tsis tuaj yeem hloov kho rau kev hloov pauv ib puag ncig.
Cov sensors hauv robots ua haujlwm los ntawm kev hloov cov xwm txheej ntawm lub cev - xws li lub teeb, siab, kub, qhov deb, lossis nthwv dej suab - mus rau hauv cov teeb liab hluav taws xob uas lub computer tuaj yeem ua tiav. Cov ntaub ntawv no ces siv rau kev taw qhia, kev kos duab, kev zam kev cuam tshuam, kev ntsuas lub zog thaum tuav cov khoom, thiab txawm tias tswj kev sib npaug.
Cov Hom Phiaj Xwm Qib Siab Hauv Cov Neeg Hlau
1. Cov Khoom Siv Pom Kev: Cov Koob Yees Duab thiab Kev Pom Kev Hauv Computer
Cov koob yees duab yog cov sensors feem ntau, tab sis lawv lub peev xwm tau nce ntxiv ntau heev ua tsaug rau qhov kev daws teeb meem siab, kev hloov kho lub teeb pom kev zoo dua, thiab cov algorithms pom kev hauv computer. Lub koob yees duab RGB tus qauv tuaj yeem paub xim thiab duab, thaum lub koob yees duab stereo (ob lub lens) pab kwv yees qhov tob. Hauv kev lag luam robotics, cov koob yees duab siv rau kev tshuaj xyuas zoo, xaiv-thiab-qhov chaw, thiab taug qab qhov chaw ntawm cov khoom ntawm kab ntau lawm.
Hauv cov ntsiab lus ntawm cov neeg hlau pabcuam - piv txwv li, cov neeg hlau hauv cov tsev rau khoom lossis tsev kho mob - cov koob yees duab raug siv los nyeem cov ntawv lo, paub tib neeg, thiab nkag siab txog cov xwm txheej ib puag ncig. Kev sib xyaw ua ke ntawm cov koob yees duab thiab cov qauv kev kawm tob tso cai rau cov neeg hlau kom paub qhov txawv ntawm cov khoom zoo sib xws, paub txog cov lus taw qhia yooj yim, thiab txawm tias kwv yees kev txav mus los ntawm tib neeg kom tsis txhob muaj kev sib tsoo.
2. Cov Sensors Qhov Depth: LiDAR thiab Time-of-Flight
LiDAR (Kev Tshawb Pom Lub Teeb thiab Kev Ntsuas Lub Teeb) yog ib qho sensor uas kos duab ib puag ncig los ntawm kev tso tawm lasers thiab ntsuas lawv lub sijhawm cuam tshuam. Cov "point cloud" tshwm sim tuaj yeem piav qhia txog cov duab peb-seem ntawm chav, phab ntsa, tsheb, thiab ntau yam khoom. LiDAR nrov heev hauv cov neeg hlau tsis muaj neeg tsav xws li tsheb tsis muaj neeg tsav, cov neeg hlau xa khoom hauv tsev kawm ntawv, thiab cov neeg hlau kos duab.
Ntxiv rau LiDAR, muaj cov koob yees duab Time-of-Flight (ToF) uas xam qhov deb los ntawm kev ntsuas lub sijhawm mus ncig ntawm lub teeb infrared. ToF feem ntau siv rau hauv cov neeg hlau rau kev tsav tsheb sab hauv tsev vim nws tuaj yeem kwv yees qhov deb sai thiab raug hauv qee qhov ntau thiab tsawg.
3. Inertial Sensor: IMU rau Kev Sib Npaug thiab Kev Taw Qhia
Ib lub Inertial Measurement Unit (IMU) feem ntau muaj lub accelerometer thiab lub gyroscope, qee zaum nrog lub magnetometer. Lub IMU pab lub neeg hlau ntes tau qhov kev nrawm, qhov nkhaus, thiab kev hloov pauv ntawm kev taw qhia. Qhov no tseem ceeb heev rau cov neeg hlau ceg (humanoid lossis quadruped) kom tswj tau qhov sib npaug thaum taug kev, khiav, lossis nce ntaiv. Txawm tias cov neeg hlau log xav tau IMU los kwv yees qhov chaw thaum lub teeb liab GPS tsis muaj zog lossis ploj, piv txwv li, sab hauv tsev.
4. Cov Sensors Rau Lub Zog Thiab Torque Rau Kev Tswj Xyuas Kom Tseeb
Thaum cov neeg hlau xav tau tuav cov khoom - piv txwv li, hauv kev sib dhos khoom siv hluav taws xob lossis tuav cov khoom tawg yooj yim - lub zog thiab lub zog torque sensors yog qhov tseem ceeb. Cov sensors no tau teeb tsa rau ntawm lub dab teg lossis lub gripper los ntsuas qhov siab thiab qhov hnyav siv. Siv cov ntaub ntawv no, tus neeg hlau tuaj yeem kho nws lub zog tuav kom tsis txhob ua rau cov khoom puas tsuaj thaum ua kom ntseeg tau tias kev teeb tsa cov khoom raug.
Hauv kev kho mob, xws li cov neeg hlau phais, cov cuab yeej ntsuas lub zog tuaj yeem muab "cov lus taw qhia" los ua kom cov neeg hlau txav mus los du thiab muaj kev nyab xeeb dua thaum cuam tshuam nrog cov nqaij ntawm lub cev.
5. Kov Sensor thiab Tactile Sensor
Cov thev naus laus zis sensor tactile tab tom hloov zuj zus mus rau qhov muaj peev xwm ua raws li tib neeg daim tawv nqaij, suav nrog kev ntes qhov siab, cov qauv, kev co me me, thiab kev faib lub zog hla cov chaw. Cov sensors kov siab heev ua rau cov neeg hlau paub seb ib yam khoom puas du, tawv, lossis nplua. Hauv cov ntawv thov logistics, cov neeg hlau tuaj yeem paub qhov txawv ntawm cov thawv khoob thiab cov thawv hnyav lossis kho txoj kev uas lawv tsa khoom.
Cov cuab yeej ntsuas kev co kuj tseem ceeb heev rau kev sib koom tes ntawm tib neeg thiab neeg hlau (cobot). Yog tias muaj kev sib tsoo tsis tau xav txog, cov cuab yeej ntsuas tuaj yeem ntes tau qhov cuam tshuam sai dua, ua rau tus neeg hlau nres lossis txo lub zog tam sim ntawd.
6. Cov Sensors Ib puag ncig: Kub, Roj, thiab Av noo
Cov neeg hlau ua haujlwm hauv qhov chaw muaj kev phom sij xav tau cov cuab yeej ntsuas ib puag ncig. Piv txwv li, cov neeg hlau tshuaj xyuas hauv cov chaw tsim tshuaj lossis cov chaw tsuas yuav tsum ntes cov pa phem, cov dej xau, lossis qhov kub thiab txias heev. Cov cuab yeej ntsuas no nthuav dav lub luag haujlwm ntawm tus neeg hlau kom dhau los ua "tus neeg saib xyuas kev nyab xeeb" uas tuaj yeem nkag mus rau hauv thaj chaw muaj kev pheej hmoo siab yam tsis muaj kev phom sij rau tib neeg.
Kev Sib Koom Tes Sensor: Kev Sib Koom Tes Ntau Yam Kev Xav
Ib lub sensor xwb yeej tsis txaus. Lub koob yees duab yuav raug cuam tshuam los ntawm lub teeb tsis zoo, LiDAR yuav nyuaj rau ntawm qee qhov chaw, IMUs yuav txav mus los, thiab cov sensors ultrasonic muaj qhov deb tsawg. Yog li ntawd, cov neeg hlau niaj hnub no vam khom kev sib xyaw ua ke ntawm sensor—kev sib xyaw cov ntaub ntawv los ntawm ntau lub sensors los tsim cov kev kwv yees tseeb dua thiab ruaj khov.
Piv txwv li, ib lub tshuab tsav tsheb sab hauv tsev tuaj yeem ua ke LiDAR rau daim ntawv qhia 2D/3D, IMU rau kev taw qhia, thiab lub log encoder rau kev xam qhov deb. Hauv cov tsheb tsav tus kheej, kev sib xyaw ua ke ntawm cov koob yees duab, radar, thiab LiDAR muab kev rov ua dua: yog tias ib lub sensor tsis ua haujlwm, lwm tus txuas ntxiv pab lub tshuab "pom" nws ib puag ncig.
Kev Siv Tshuab Sensor: Me dua, Pheej Yig dua, Ntse dua
Kev nce qib hauv cov ntaub ntawv thiab microelectronics ua rau cov sensors me dua thiab txuag hluav taws xob, ua rau lawv tuaj yeem ntsia tau rau ntawm cov neeg hlau me me xws li drones lossis cov neeg hlau tshuaj xyuas yeeb nkab. Tsis tas li ntawd, kev nce qib ntawm kev suav lej hauv cov khoom siv ntug tso cai rau qee qhov kev ua tiav ncaj qha rau ntawm cov sensors lossis modules ze. Qhov no txo latency - ib qho tseem ceeb rau kev teb sai ntawm cov neeg hlau.
Cov sensors kuj tseem tab tom "ntse" ntau zuj zus nrog kev ua tiav hauv, kev ntsuas tsis siv neeg, thiab kev kuaj mob kom saib xyuas kev noj qab haus huv ntawm sensor. Kev ntseeg tau yog qhov teeb meem loj, vim tias cov neeg hlau ua haujlwm tas li thiab cov neeg hlau pabcuam txav mus rau hauv cov chaw pej xeem. Cov sensors uas tiv taus kev co, tiv taus plua plav, thiab tiv taus qhov kub thiab txias hloov pauv tau dhau los ua qhov tseem ceeb tiag tiag.
Cov Kev Siv Robotics Uas Siv Sensor Siab Tshaj Plaws
Hauv kev lag luam tsim khoom, cov sensors siab heev ua rau muaj kev ua haujlwm siab: cov neeg hlau tuaj yeem xaiv cov khoom sib txawv, tshuaj xyuas seb puas muaj qhov tsis zoo me me, thiab ua qhov sib dhos kom raug. Hauv cov chaw khaws khoom xa khoom, cov sensors navigation thiab mapping pab cov neeg hlau taug kev txoj kev yam tsis muaj kev sib tsoo nrog tib neeg lossis cov txee.
Hauv kev kho mob, cov neeg hlau kho kom rov zoo siv cov khoom siv zog thiab cov khoom siv txav mus los los kho kev kho mob kom haum rau tus neeg mob lub peev xwm. Cov neeg hlau phais xav tau cov khoom siv thiab kev tswj hwm uas raug heev, vim tias txawm tias qhov yuam kev me me tuaj yeem muaj qhov tshwm sim loj heev. Lub caij no, hauv kev ua liaj ua teb, cov neeg hlau saib xyuas thaj chaw tuaj yeem siv cov koob yees duab ntau lub teeb thiab cov khoom siv ntsuas av noo los ua kom zoo dua cov dej ntws thiab nrhiav pom cov kab mob cog thaum ntxov.
Cov Teeb Meem thiab Cov Lus Qhia Yav Tom Ntej
Txawm hais tias muaj kev vam meej sai los xij, tseem muaj tej teeb meem. Ua ntej, kev kho thiab sib dhos cov sensors sib txawv feem ntau nyuaj heev. Qhov thib ob, kev ruaj ntseg ntawm cov ntaub ntawv thiab kev ceev ntiag tug ua rau muaj teeb meem thaum cov neeg hlau siv cov koob yees duab thiab microphones hauv cov chaw pej xeem. Qhov thib peb, tus nqi ntawm cov sensors zoo tseem siab rau qee qhov kev siv me me.
Yav tom ntej, cov neeg hlau yuav vam khom ntau ntxiv rau cov sensors uas muaj peev xwm ua haujlwm hauv cov xwm txheej nyuaj: teeb pom kev zoo heev, pa luam yeeb, nag, lossis ib puag ncig uas muaj neeg coob coob. Peb kuj tseem yuav pom kev nce ntxiv ntawm cov neuromorphic sensors (cov koob yees duab raws li qhov xwm txheej) uas ua raws li txoj kev uas lub qhov muag ua haujlwm hloov pauv, ua rau lawv sai dua thiab siv hluav taws xob ntau dua. Ntxiv mus, cov sensors tactile yuav kwv yees li ntawm tib neeg daim tawv nqaij, ua rau cov neeg hlau tuav cov khoom hauv txoj kev ntuj dua.
Kev kaw
Kev siv neeg hlau thiab thev naus laus zis sensor siab heev yog ib khub uas sib cais tsis tau. Cov sensors muab rau cov neeg hlau lub peev xwm los nkag siab lub ntiaj teb, thaum cov neeg hlau txhais qhov kev nkag siab ntawd rau hauv cov haujlwm tseeb thiab muaj txiaj ntsig. Nrog kev sib xyaw ua ke ntawm cov sensors pom, LiDAR, IMUs, cov sensors quab yuam, cov sensors kov, thiab cov sensors ib puag ncig - ntxiv rau cov txheej txheem sib xyaw sensor - cov neeg hlau tab tom hloov pauv los ntawm cov tshuab tsis siv neeg mus rau cov kab ke uas muaj peev xwm ua haujlwm tau zoo, raug, thiab hloov pauv tau. Kev txhim kho no qhib cov cib fim loj heev hauv kev lag luam, kev kho mob, kev thauj mus los, thiab lub neej txhua hnub, thaum tseem sib tw peb kom ntseeg tau tias kev siv cov neeg hlau yog kev ncaj ncees, muaj kev nyab xeeb, thiab muaj txiaj ntsig zoo rau zej zog feem ntau.
