細數安裝在智能機器人中的傳感器

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

1.內部傳感器。

該機為機電一體化產品，內部傳感器安裝電機、軸等機械部件或手臂、手腕等機械結構，以測量位置、速度、力，實現伺服控制。

2.位置(位移)傳感器。

線性運動傳感器有兩種:電位計傳感器和可調變壓器。角位移傳感器有三種:電位器式、可調變壓器(旋轉變壓器)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。絕對編碼器可以得到編碼器初始鎖定位置對應的傳動軸瞬時角度值。當設備有壓力時，可以通過讀取各個關節(jié)編碼器的讀數來調整伺服控制的給定值，以防止機器人在啟動時過度移動。

3.速度和加速度傳感器。

有兩種速度傳感器可以測量平移和旋轉速度，但大多數情況下，它們僅限于測量旋轉速度。利用位移導數，特別是光電法，對轉盤進行光照，檢測旋轉頻率和脈沖數，得到旋轉角度。圓盤由一個間隙制成，角速度，即轉速，由兩個光電二極管識別。這是光電脈沖式轉速傳感器。此外，還有測速發(fā)電機，用于測量速度等。

應變儀，即伸縮測量儀，也是一種應力傳感器，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。一般有已知質量的物體加速產生的動力，這是用應變儀測力推導出來的，有以下方法:

與測得加速度相關的力可以由已知質量產生。這個力可以是電磁力，也可以是電動力，最后簡化為電流的測量，也就是伺服回位傳感器，實際上振動加速度傳感器有很多種。

4.力傳感器。

力傳感器用于測量兩個物體之間的三個力分量和三個力矩分量。機器人中最理想的傳感器是一個半導體應力計，它與柔性零件相連。具體來說，有金屬電阻力傳感器、半導體力傳感器、其他磁壓力傳感器和利用弦振動原理制成的力傳感器。

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

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

5.外部傳感器。

過去一般工業(yè)機器人不具備外部感知的能力，而多關節(jié)機器人等新一代機器人，尤其是移動機器人和智能機器人，則需要對環(huán)境變化進行修正和響應的能力，而外部傳感器實現了這些能力。

6.觸覺傳感器。

微動開關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)開關半導體電路)、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-電導率聚合物、光反射觸覺傳感器等)。).

7.壓力傳感器。

例如，當多關節(jié)機器人移動時，它需要知道三個條件:實際接觸、接觸點的位置(位置)和接觸特性，即估計力(表征)。所以上一節(jié)指出的應變片是結合特定應力檢測的基本假設來使用的，比如計算工作臺與物體之間的作用力，還有在環(huán)境上安裝傳感器，在機器人手腕上安裝測試儀等具體方法。

8.接近傳感器。

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

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

紅外接近傳感器很小，只有幾立方厘米大，所以可以安裝在機器人手爪上。

9.聲學傳感器。

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。聲波傳感器的復雜性可以從簡單的聲波檢測到復雜的聲波頻率分析，直到連續(xù)自然語言中個體語音和詞匯的識別。

10.接觸式或非接觸式溫度傳感器。

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

11.滑動傳感器。

用于檢測物體的滑動。當要求機器人抓取特性未知的物體時，需要確定最合適的抓取力度，因此需要在抓取力度不足時檢測物體的滑動信號。

目前有使用光學系統(tǒng)的滑差傳感器和使用晶體接收器的滑差傳感器，后者的檢測靈敏度與滑動方向無關。

12.距離傳感器。

智能移動機器人中使用的距離傳感器包括激光測距儀(也可以測量角度)和聲納傳感器，這是近年來發(fā)展起來的。

13.視覺傳感器。

這是一種廣泛使用的外部傳感器。鑒于其內容豐富，且機器視覺往往獨立形成產品，與軟件技術密切相關。

以上是智能機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用。智能機器人對傳感器有嚴格的要求，比如傳感器精度、抗干擾能力甚至安裝問題。

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