細(xì)數(shù)安裝在智能機(jī)器人中的傳感器

眾所周知，許多傳感器安裝在智能機(jī)器人的“身體”上，使其具有與人類(lèi)相似的感知功能和反應(yīng)能力。但是傳感器有很多種，比如視覺(jué)傳感器和位置傳感器。那么智能機(jī)器人中安裝了哪些傳感器呢？我們往下看！

1.內(nèi)部傳感器。

該機(jī)為機(jī)電一體化產(chǎn)品，內(nèi)部傳感器安裝電機(jī)、軸等機(jī)械部件或手臂、手腕等機(jī)械結(jié)構(gòu)，以測(cè)量位置、速度、力，實(shí)現(xiàn)伺服控制。

2.位置(位移)傳感器。

線性運(yùn)動(dòng)傳感器有兩種:電位計(jì)傳感器和可調(diào)變壓器。角位移傳感器有三種:電位器式、可調(diào)變壓器(旋轉(zhuǎn)變壓器)和光電編碼器，其中光電編碼器包括增量式編碼器和絕對(duì)式編碼器。增量式編碼器一般用于零位不確定的位置伺服控制。絕對(duì)編碼器可以得到編碼器初始鎖定位置對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)軸瞬時(shí)角度值。當(dāng)設(shè)備有壓力時(shí)，可以通過(guò)讀取各個(gè)關(guān)節(jié)編碼器的讀數(shù)來(lái)調(diào)整伺服控制的給定值，以防止機(jī)器人在啟動(dòng)時(shí)過(guò)度移動(dòng)。

3.速度和加速度傳感器。

有兩種速度傳感器可以測(cè)量平移和旋轉(zhuǎn)速度，但大多數(shù)情況下，它們僅限于測(cè)量旋轉(zhuǎn)速度。利用位移導(dǎo)數(shù)，特別是光電法，對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)進(jìn)行光照，檢測(cè)旋轉(zhuǎn)頻率和脈沖數(shù)，得到旋轉(zhuǎn)角度。圓盤(pán)由一個(gè)間隙制成，角速度，即轉(zhuǎn)速，由兩個(gè)光電二極管識(shí)別。這是光電脈沖式轉(zhuǎn)速傳感器。此外，還有測(cè)速發(fā)電機(jī)，用于測(cè)量速度等。

應(yīng)變儀，即伸縮測(cè)量?jī)x，也是一種應(yīng)力傳感器，用于加速度測(cè)量。加速度傳感器用于測(cè)量工業(yè)機(jī)器人的動(dòng)態(tài)控制信號(hào)。一般有已知質(zhì)量的物體加速產(chǎn)生的動(dòng)力，這是用應(yīng)變儀測(cè)力推導(dǎo)出來(lái)的，有以下方法:

與測(cè)得加速度相關(guān)的力可以由已知質(zhì)量產(chǎn)生。這個(gè)力可以是電磁力，也可以是電動(dòng)力，最后簡(jiǎn)化為電流的測(cè)量，也就是伺服回位傳感器，實(shí)際上振動(dòng)加速度傳感器有很多種。

4.力傳感器。

力傳感器用于測(cè)量?jī)蓚€(gè)物體之間的三個(gè)力分量和三個(gè)力矩分量。機(jī)器人中最理想的傳感器是一個(gè)半導(dǎo)體應(yīng)力計(jì)，它與柔性零件相連。具體來(lái)說(shuō)，有金屬電阻力傳感器、半導(dǎo)體力傳感器、其他磁壓力傳感器和利用弦振動(dòng)原理制成的力傳感器。

還有扭矩傳感器(如用光電傳感器測(cè)量扭矩)、腕力傳感器(如國(guó)際斯坦福研究所，由6個(gè)小型差動(dòng)變壓器組成，可測(cè)量X、Y、Z方向作用于手腕的功率和各軸的動(dòng)態(tài)扭矩)等。

由于機(jī)器人發(fā)展歷史悠久，近年來(lái)基于交流永磁電機(jī)的交流伺服系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用，各種類(lèi)型的光電編碼器、磁編碼器和旋轉(zhuǎn)變壓器被廣泛用于位置和速度等傳感器。

5.外部傳感器。

過(guò)去一般工業(yè)機(jī)器人不具備外部感知的能力，而多關(guān)節(jié)機(jī)器人等新一代機(jī)器人，尤其是移動(dòng)機(jī)器人和智能機(jī)器人，則需要對(duì)環(huán)境變化進(jìn)行修正和響應(yīng)的能力，而外部傳感器實(shí)現(xiàn)了這些能力。

6.觸覺(jué)傳感器。

微動(dòng)開(kāi)關(guān)是最常用的接觸式傳感器，也有隔離的雙態(tài)接觸式傳感器(即雙穩(wěn)態(tài)開(kāi)關(guān)半導(dǎo)體電路)、單模擬傳感器、矩陣傳感器(壓電元件的矩陣傳感器、人工皮膚-電導(dǎo)率聚合物、光反射觸覺(jué)傳感器等)。).

7.壓力傳感器。

例如，當(dāng)多關(guān)節(jié)機(jī)器人移動(dòng)時(shí)，它需要知道三個(gè)條件:實(shí)際接觸、接觸點(diǎn)的位置(位置)和接觸特性，即估計(jì)力(表征)。所以上一節(jié)指出的應(yīng)變片是結(jié)合特定應(yīng)力檢測(cè)的基本假設(shè)來(lái)使用的，比如計(jì)算工作臺(tái)與物體之間的作用力，還有在環(huán)境上安裝傳感器，在機(jī)器人手腕上安裝測(cè)試儀等具體方法。

8.接近傳感器。

由于機(jī)器人的移動(dòng)速度增加，裝卸物體可能造成損傷，因此需要知道物體在機(jī)器人工作場(chǎng)所的位置的先驗(yàn)信息和正確的軌跡規(guī)劃，因此需要應(yīng)用測(cè)量接近度的遙感方法。近程傳感器分為被動(dòng)傳感器和主動(dòng)傳感器，因此除了自然信號(hào)源外，還可能需要人工信號(hào)的發(fā)射器和接收器。

超聲波接近傳感器用于檢測(cè)物體的存在和測(cè)量距離。它不能用來(lái)測(cè)量小于30?50cm的距離，但是測(cè)距范圍大，所以它可以用在移動(dòng)機(jī)器人上，也可以用在大型機(jī)器人的手爪上。也可以做成超聲波導(dǎo)航系統(tǒng)。

紅外接近傳感器很小，只有幾立方厘米大，所以可以安裝在機(jī)器人手爪上。

9.聲學(xué)傳感器。

用于感受和解讀氣體(非接觸感)、液體或固體(接觸感)中的聲波。聲波傳感器的復(fù)雜性可以從簡(jiǎn)單的聲波檢測(cè)到復(fù)雜的聲波頻率分析，直到連續(xù)自然語(yǔ)言中個(gè)體語(yǔ)音和詞匯的識(shí)別。

10.接觸式或非接觸式溫度傳感器。

近年來(lái)，它已被廣泛應(yīng)用于機(jī)器人。除了常用的熱敏電阻(熱敏電阻)和熱電偶，熱電電視攝像機(jī)在測(cè)量和傳感溫度圖像方面也取得了進(jìn)展。

11.滑動(dòng)傳感器。

用于檢測(cè)物體的滑動(dòng)。當(dāng)要求機(jī)器人抓取特性未知的物體時(shí)，需要確定最合適的抓取力度，因此需要在抓取力度不足時(shí)檢測(cè)物體的滑動(dòng)信號(hào)。

目前有使用光學(xué)系統(tǒng)的滑差傳感器和使用晶體接收器的滑差傳感器，后者的檢測(cè)靈敏度與滑動(dòng)方向無(wú)關(guān)。

12.距離傳感器。

智能移動(dòng)機(jī)器人中使用的距離傳感器包括激光測(cè)距儀(也可以測(cè)量角度)和聲納傳感器，這是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的。

13.視覺(jué)傳感器。

這是一種廣泛使用的外部傳感器。鑒于其內(nèi)容豐富，且機(jī)器視覺(jué)往往獨(dú)立形成產(chǎn)品，與軟件技術(shù)密切相關(guān)。

以上是智能機(jī)器人中安裝了哪些傳感器的介紹，從中我們也可以知道這些傳感器各自的應(yīng)用。智能機(jī)器人對(duì)傳感器有嚴(yán)格的要求，比如傳感器精度、抗干擾能力甚至安裝問(wèn)題。

深圳市力準(zhǔn)傳感器技術(shù)有限公司是高質(zhì)量、高精度測(cè)量傳感器的專(zhuān)業(yè)制造商。主要產(chǎn)品有微型傳感器、拉式傳感器、S型傳感器、軸銷(xiāo)傳感器、稱(chēng)重傳感器、多維力傳感器、扭矩傳感器、位移傳感器、壓力變送器、液壓傳感器、控制儀器、手持儀器等力控制產(chǎn)品千余款。

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