در عصر حاضر، رباتیک به یکی از حوزه‌های پررونق و پیشرفته در علوم کامپیوتر تبدیل شده است. ساخت و کنترل ربات‌ها در برخی از کاربردها به نیروی کار انسانی نیاز دارد و در دیگر موارد به منظور افزایش دقت و کارایی، انجام وظایف انسانی به کمک ربات‌ها انجام می‌شود. در این حوزه، سنسورها و ماژول‌های کاربردی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار هستند. این مقاله به بررسی برخی از سنسورها و ماژول‌های کاربردی در صنایع رباتیک می‌پردازد.
سنسورهای ابرصفحه‌ای
سنسورهای ابرصفحه‌ای از قبیل LIDAR (رادار اندازه‌گیری فاصله و زاویه) و Kinect (سنسور تصویری) اطلاعات دقیقی از محیط را جمع‌آوری می‌کنند. این اطلاعات برای مسائلی مانند مکان‌یابی ربات، نقشه‌برداری محیط و اجتناب از موانع بسیار مفید هستند.
سنسور LIDAR معمولاً در ربات‌های خودران، ربات‌های پیاده‌رو و ربات‌های موجودیتی به کار می‌رود. به عنوان مثال، در خودروهای خودران شرکت‌هایی مانند Tesla از سنسورهای LIDAR برای جمع‌آوری اطلاعات محیطی جهت ناوبری خودرو‌ها استفاده می‌کنند. Kinect ابتدا برای کنسول بازی Xbox توسعه داده شد، اما به سرعت در صنایع دیگر همچون رباتیک نیز مورد استفاده قرار گرفت. برای مثال، در ربات‌های خدمتکار که می‌توانند تشخیص چهره انسان‌ها و ارتباط با آن‌ها را بهبود بخشند، از Kinect به عنوان سنسور دیداری استفاده می‌شود.
سنسورهای پرواز
ربات‌های پروازی از سنسورهایی نظیر ژیروسکوپ، شتاب‌سنج و GPS برای کنترل و مکان‌یابی استفاده می‌کنند. این سنسورها برای پرواز دقیق و حفظ استحکام در فضا بسیار حیاتی هستند.
ژیروسکوپ‌ها در پهپادها و هلی‌کوپترها جهت حفظ تعادل در هنگام پرواز و کنترل دقیق حرکات چرخشی مورد استفاده قرار می‌گیرند. به عنوان مثال، ژیروسکوپ‌ها در DJI Phantom ورزشی و دستیاران هواپیماهای مدل سنگین استفاده می‌شوند. سنسور GPS در پهپادها نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای مثال، DJI Mavic Mini از GPS برای مکان‌یابی دقیق و نقشه‌برداری در پروازهای خود استفاده می‌کند.
سنسورهای اصطکاک و نیرو
ربات‌ها برای انجام وظایفی مانند حمل بارها یا کار در محیط‌های خشک یا آبی نیاز به سنسورهای اصطکاک و تشخیص نیرو دارند. این سنسورها به ربات اجازه می‌دهند تا نیروها و اصطکاک‌های محیط را تشخیص داده و واکنش مناسب نسبت به آن‌ها نشان دهد.
ربات‌های خدمتکار به منظور انجام وظایف خود در محیط‌های داخلی از سنسورهای اصطکاک بر روی سطح کف استفاده می‌کنند. این سنسورها از مکانیسم‌های دقیق از جمله چرخ‌های برقی استفاده می‌کنند.
سنسورهای دیداری
دوربین‌ها و سنسورهای دیداری می‌توانند به ربات‌ها اطلاعات تصویری ارائه دهند. این اطلاعات می‌توانند برای شناسایی اشیاء، تشخیص رنگ‌ها و الگوها و حتی تعامل با انسان‌ها مورد استفاده قرار گیرند.
ربات‌های خودران از دوربین‌ها برای تشخیص تصاویر محیطی و شناسایی اشیاء و ترافیک استفاده می‌کنند. به عنوان مثال Waymo، شرکت پیشرو در زمینه خودروهای خودران، از دوربین‌های پیشرفته برای دیدن و تشخیص اشیاء در محیط استفاده می‌کند.
سنسورهای محیطی
سنسورهای محیطی شامل سنسورهای دما، رطوبت و فشار هوا هستند. این اطلاعات برای کنترل محیط و تصمیم‌گیری‌های مربوط به شرایط آب و هوایی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
ربات‌های کشاورزی می‌توانند از سنسورهای دما و رطوبت استفاده کنند تا برای کشت و داشت محصولات کشاورزی بر شرایط آب و هوایی محیط نظارت کنند.
ماژول‌های کنترل
ماژول‌های کنترل شامل میکروکنترلرها و میکروپروسسورها هستند که وظیفه کنترل ربات و پردازش اطلاعات سنسورها را بر عهده دارند.
به طور کلی، سنسورها و ماژول‌های کاربردی در رباتیک نقش بسیار مهمی در امکانات و عملکرد ربات‌ها ایفا می‌کنند. این ابزارها به ربات‌ها اجازه می‌دهند تا با محیط خود تعامل کرده و وظایف خود را به بهترین شکل ممکن انجام دهند. همچنین، ترکیب مناسب این سنسورها و ماژول‌ها باعث افزایش کارایی و قابلیت‌های ربات‌ها می‌شود و در توسعه صنعت رباتیک نقش اساسی دارند.
سادگی کار با سنسورها و ماژول‌ها در رباتیک در هر مورد متغیر است و وابسته به نوع سنسور یا ماژول و همچنین تجربه شما در برنامه‌نویسی و رباتیک متفاوت خواهد بود. این تجهیزات باعث افزایش کارایی و قابلیت‌های ربات‌ها شده و در توسعه صنعت رباتیک نقش اساسی دارند.