智能機器人都安裝了哪些傳感器

智能機器人安裝了哪些傳感器

我們都知道，智能機器人的“身上”安裝了許多的傳感器，這樣才擁有了類似人類的知覺功能與反應(yīng)能力。 但傳感器的種類有很多，如視覺傳感器、位置傳感器等。那么智能機器人安裝了哪些傳感器呢？它們又各自應(yīng) 用了什么呢？我們往下看看吧！

智能機器人安裝了哪些傳感器

1、??? 內(nèi)傳感器

機器是機電一體化的產(chǎn)品，內(nèi)傳感器和電機、軸等機械部件或機械結(jié)構(gòu)如手臂(Arm)、手腕(Wrist)等安裝 在一起，完成位置、速度、力度的測量，實現(xiàn)伺服控制。

2、??? 位置(位移)傳感器

直線移動傳感器有電位計式傳感器和可調(diào)變壓器兩種。角位移傳感器有電位計式、可調(diào)變壓器(旋轉(zhuǎn)變壓 器)及光電編碼器三種，其中光電編碼器有增量式編碼器和絕對式編碼器。增量式編碼器一般用于零位不確定 的位置伺服控制，絕對式編碼器能夠得到對應(yīng)于編碼器初始鎖定位置的驅(qū)動軸瞬時角度值，當(dāng)設(shè)備受到壓力 時，只要讀出每個關(guān)節(jié)編碼器的讀數(shù)，就能夠?qū)λ欧刂频慕o定值進行調(diào)整，以防止機器人啟動時產(chǎn)生過劇烈 的運動。

3、??? 速度和加速度傳感器

速度傳感器有測量平移和旋轉(zhuǎn)運動速度兩種，但大多數(shù)情況下，只限于測量旋轉(zhuǎn)速度。利用位移的導(dǎo)數(shù)， 特別是光電方法讓光照射旋轉(zhuǎn)圓盤，檢測出旋轉(zhuǎn)頻率和脈沖數(shù)目，以求出旋轉(zhuǎn)角度，及利用圓盤制成有縫隙， 通過二個光電二極管辨別出角速度，即轉(zhuǎn)速，這就是光電脈沖式轉(zhuǎn)速傳感器。此外還有測速發(fā)電機用于測速 等。

應(yīng)變儀即伸縮測量儀，也是一種應(yīng)力傳感器，用于加速度測量。加速度傳感器用于測量工業(yè)機器人的動態(tài) 控制信號。一般有由速度測量進行推演、已知質(zhì)量物體加速度所產(chǎn)生動力，即應(yīng)用應(yīng)變儀測量此力進行推演， 還有就是下面所說的方法：與被測加速度有關(guān)的力可由一個已知質(zhì)量產(chǎn)生。這種力可以為電磁力或電動力，最終簡化為對電流的測 量，這就是伺服返回傳感器，實際又能有多種振動式加速度傳感器。

4、??? 力覺傳感器

力覺傳感器用于測量兩物體之間作用力的三個分量和力矩的三個分量。機器人中理想的傳感器是粘接在依 從部件的半導(dǎo)體應(yīng)力計。具體有金屬電阻型力覺傳感器、半導(dǎo)體型力覺傳感器、其它磁性壓力式和利用弦振動 原理制作的力覺傳感器。還有轉(zhuǎn)矩傳感器（如用光電傳感器測量轉(zhuǎn)矩）、腕力傳感器（如國際斯坦福研究所的由6個小型差動變壓器組 成，能測量作用于腕部X、Y和Z三個方向的動力及各軸動轉(zhuǎn)矩）等。

由于機器人發(fā)展歷史較長，近年來普遍采用以交流永磁電動機為主的交流伺服系統(tǒng)，對應(yīng)位置、速度等傳 感器大量應(yīng)用的是：各種類型的光電編碼器、磁編碼器和旋轉(zhuǎn)變壓器。

5、??? 外傳感器

以往一般工業(yè)機器人是沒有外部感覺能力的，而新一代機器人如多關(guān)節(jié)機器人，特別是移動機器人、智能 機器人則要求具有校正能力和反應(yīng)環(huán)境變化的能力，外傳感器就是實現(xiàn)這些能力的。

6、??? 觸覺傳感器

微型開關(guān)是接觸傳感器最常用型式，另有隔離式雙態(tài)接觸傳感器（即雙穩(wěn)態(tài)開關(guān)半導(dǎo)體電路）、單模擬量傳 感器、矩陣傳感器（壓電元件的矩陣傳感器、人工皮膚一一變電導(dǎo)聚合物、光反射觸覺傳感器等）。

7、??? 應(yīng)力傳感器

如多關(guān)節(jié)機器人進行動作時需要知道實際存在的接觸、接觸點的位置（定位）、接觸的特性即估計受到的力 （表征）這三個條件，所以用上節(jié)已指出的應(yīng)變儀，結(jié)合具體應(yīng)力檢測的基本假設(shè)，如求出工作臺面與物體間的 作用力，具體有對環(huán)境裝設(shè)傳感器、對機器人腕部裝設(shè)測試儀器用傳動裝置作為傳感器等方法。

8、??? 接近度傳感器

由于機器人的運動速度提高及對物體裝卸可能引起損壞等原因需要知道物體在機器人工作場地內(nèi)存在位置 的先驗信息以及適當(dāng)?shù)能壽E規(guī)劃，所以有必要應(yīng)用測量接近度的遙感方法。接近傳感器分為無源傳感器和有源 傳感器，所以除自然信號源外，還可能需要人工信號的發(fā)送器和接收器。超聲波接近度傳感器用于檢測物體的存在和測量距離。它不能用于測量小于30?50cm的距離，而測距范 圍較大，它可用在移動機器人上，也可用于大型機器人的夾手上。還可做成超聲導(dǎo)航系統(tǒng)。

紅外線接近度傳感器，其體積很小，只有幾立方厘米大，因此可以安裝在機器人夾手上。

9、??? 聲覺傳感器

用于感受和解釋在氣體（非接觸感受）、液體或固體（接觸感受）中的聲波。聲波傳感器復(fù)雜程度可以從簡單 的聲波存在檢測到復(fù)雜的聲波頻率分析，直到對連續(xù)自然語言中單獨語音和詞匯的辨別。

10、接觸式或非接觸式溫度傳感器

近年在機器人中應(yīng)用較廣，除常用的熱電阻（熱敏電阻）、熱電偶等外，熱電電視攝像機測及感覺溫度圖像 方面也取得進展。

11、滑覺傳感器

用于檢測物體的滑動。當(dāng)要求機器人抓住特性未知的物體時，必須確定最適當(dāng)?shù)奈樟χ?，所以要求檢測出 握力不夠時所產(chǎn)生的物體滑動信號。目前有利用光學(xué)系統(tǒng)的滑覺傳感器和利用晶體接收器的滑覺傳感器，后者的檢測靈敏度與滑動方向無關(guān)。

12、距離傳感器

用于智能移動機器人的距離傳感器有：激光測距儀（兼可測角）、聲納傳感器等，近幾年得到發(fā)展。

13、視覺傳感器

這是應(yīng)用很廣泛的外傳感器，有鑒于它的內(nèi)容很豐富，而且機器視覺經(jīng)常獨立形成產(chǎn)品，與軟件技術(shù)關(guān)系 很密切。以上就是有關(guān)智能機器人安裝了哪些傳感器的介紹，從中我們也能了解到這些傳感器各自的應(yīng)用。智能機 器人對傳感器的要求是非常嚴格的，像傳感器的精度問題、抗干擾能力，甚至安裝問題都會考慮到。

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