在機(jī)器人產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用較多的傳感器有哪些？隨著智能程度的提高，機(jī)器人的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。其中交互式、感應(yīng)式、自主式三種是智能機(jī)器人。在擬人的功能方面，視覺(jué)、力覺(jué)、觸覺(jué)是最重要的，早在實(shí)際應(yīng)用階段，聽(tīng)覺(jué)也有很大的進(jìn)步，其它還有嗅覺(jué)、味覺(jué)、滑覺(jué)等，因此，機(jī)器人傳感產(chǎn)業(yè)也形成了多方面的傳感器。

內(nèi)感器

機(jī)芯和機(jī)電一體化產(chǎn)品，內(nèi)感應(yīng)器和馬達(dá)，軸等機(jī)械零件或機(jī)械結(jié)構(gòu)，如手臂(Arm)，腕部(Wrist)，等等，安裝在一起完成位置、速度、力度的測(cè)量，實(shí)現(xiàn)伺服控制。

位移(位移)傳感器。

直線型運(yùn)動(dòng)傳感器分為電位計(jì)式傳感器和可調(diào)節(jié)變壓器。角位移傳感器有電位計(jì)式、可調(diào)變頻器、光電編碼器三種，其中光電編碼器有增量式和絕對(duì)式兩種。在零位不確定的位置伺服控制中，增量式編碼器通常可以得到與編碼器初始鎖定位置相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)軸瞬時(shí)角度值。在受力情況下，只需讀取各關(guān)節(jié)編碼器的讀數(shù)，就能調(diào)節(jié)伺服控制的給定值，避免機(jī)器人在起動(dòng)時(shí)發(fā)生劇烈運(yùn)動(dòng)。

機(jī)械人使用傳感器。

轉(zhuǎn)速與加速傳感器。

測(cè)速儀的轉(zhuǎn)速儀分為平移和旋轉(zhuǎn)速度兩種，但大多局限于旋轉(zhuǎn)速度的測(cè)量。采用位移法，尤其是光電法，讓光束在旋轉(zhuǎn)的圓盤(pán)上檢測(cè)旋轉(zhuǎn)頻率和脈沖數(shù)，以求出旋轉(zhuǎn)角度，并利用圓盤(pán)制作有間隙，通過(guò)二個(gè)光電二極管識(shí)別轉(zhuǎn)角速度，稱為光電脈沖式轉(zhuǎn)速傳感器。另外，也有速度發(fā)電機(jī)，用于速度測(cè)量等。

應(yīng)變計(jì)又稱伸縮測(cè)量?jī)x，同時(shí)也是加速度的應(yīng)力傳感器。利用加速度傳感器對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制。一般而言，通過(guò)測(cè)速的推演，已知質(zhì)量物體的加速度所產(chǎn)生的動(dòng)力，即，利用應(yīng)變計(jì)來(lái)測(cè)量推演，以及如下所述方法：

力與被測(cè)加速相關(guān)，可以用已知質(zhì)量來(lái)計(jì)算。這個(gè)力可以產(chǎn)生電磁力或者電動(dòng)力，最終被簡(jiǎn)化成電流的測(cè)量，這就是伺服返回傳感器，實(shí)際上也可以有多種類型的振動(dòng)式加速度傳感器。

力傳感器

力傳感器是用來(lái)測(cè)量?jī)蓚€(gè)物體間力的三個(gè)分量和力矩的三部分。機(jī)械人最理想的感應(yīng)器是與依從元件相連的半導(dǎo)體應(yīng)力計(jì)。詳細(xì)介紹了金屬電阻型力傳感器、半導(dǎo)體型力傳感器、其他磁壓式以及利用弦振動(dòng)原理制成的力覺(jué)傳感器。

也有扭矩傳感器(例如用光電傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)矩)，腕力傳感器等進(jìn)行測(cè)量。

隨著機(jī)器人的發(fā)展歷史較長(zhǎng)，近年來(lái)，交流永磁電機(jī)主要采用交流伺服系統(tǒng)，對(duì)應(yīng)位、速度等傳感器應(yīng)用較多，主要有：各類光電編碼器、磁編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器。

觸感傳感器

過(guò)去，普通的工業(yè)機(jī)器人都不具備外界感知能力，而新一代機(jī)器人如多關(guān)節(jié)機(jī)器人，尤其是移動(dòng)機(jī)器人，則需要能夠適應(yīng)環(huán)境變化，能夠進(jìn)行修正，并能做出相應(yīng)調(diào)整。

觸覺(jué)傳感器

微開(kāi)關(guān)是最常用的接觸式傳感器類型，另外還有雙態(tài)隔離式接觸傳感器(即雙穩(wěn)態(tài)開(kāi)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、人造皮膚-變電導(dǎo)聚合物、光反射觸覺(jué)傳感器等)。

應(yīng)力傳感器

例如，多關(guān)節(jié)機(jī)器人在執(zhí)行動(dòng)作時(shí)需要知道實(shí)際存在的接觸、接觸的位置(定位)、接觸的性質(zhì)即估算所受的力(表征)這三個(gè)條件。因此，使用上一節(jié)已經(jīng)提到的應(yīng)變計(jì)，結(jié)合具體應(yīng)力檢測(cè)的基本假定，例如，要計(jì)算臺(tái)面和物體之間的力，特別是對(duì)環(huán)境加載傳感器，在機(jī)械手腕部安裝的測(cè)試儀器中，以驅(qū)動(dòng)裝置為傳感器等方法。

近距離傳感器

因此，有必要了解機(jī)器人工作場(chǎng)所中物體的位置，并了解物體在其移動(dòng)過(guò)程中所處位置的先驗(yàn)信息，并對(duì)其進(jìn)行正確的軌跡規(guī)劃，因此必須采用測(cè)量接近度的遙感方法。近程傳感器分為被動(dòng)式和主動(dòng)式兩種，因此除了自然信號(hào)源之外，還需要人工信號(hào)的發(fā)送器和接收器。

超聲接近度傳感器是用來(lái)檢測(cè)目標(biāo)存在和測(cè)量距離的。在距離小于30~50cm的情況下，其測(cè)距范圍比較大，既可以用于移動(dòng)機(jī)器人，也可以應(yīng)用于大型機(jī)器人夾手。也可以做成超聲波導(dǎo)航系統(tǒng)。

紅外近距離感應(yīng)器，它非常小，只有幾立方厘米大小，因此可以被安裝在機(jī)器人的夾手中。

聲覺(jué)傳感器

在氣體(非接觸感覺(jué))、液體或固體(接觸感覺(jué))中感覺(jué)到并解釋聲波。聲波傳感的復(fù)雜性可從簡(jiǎn)單的聲波波頻檢測(cè)到復(fù)雜的聲頻分析，直至對(duì)連續(xù)自然語(yǔ)言中單個(gè)語(yǔ)音和詞匯的區(qū)分。

觸點(diǎn)或非接觸式溫度傳感器。

近幾年來(lái)，在機(jī)器人上的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，除了常用的熱電阻(熱敏電阻)，熱電偶等外，熱電電視攝像和感溫成像也取得了進(jìn)展。

滑覺(jué)傳感器

用來(lái)探測(cè)一個(gè)物體。要機(jī)器人抓住某一特征未知的物體，就必須確定最合適的握力值，因此需要對(duì)物體滑移信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。

滑覺(jué)傳感器主要是利用光學(xué)系統(tǒng)，而滑覺(jué)傳感器是利用晶體接收器，其探測(cè)靈敏度與滑動(dòng)方向無(wú)關(guān)。

距離傳感器

近年來(lái)，應(yīng)用于智能移動(dòng)機(jī)器人的距離傳感器主要有激光測(cè)距(兼可測(cè)角度)、聲納傳感器等。

視覺(jué)傳感器

機(jī)器視覺(jué)是一種應(yīng)用非常廣泛的外感器，考慮到其內(nèi)容十分豐富，并且機(jī)器視覺(jué)往往獨(dú)立形成產(chǎn)品，與軟件技術(shù)聯(lián)系十分緊密。

力準(zhǔn)傳感是專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)力傳感器的廠家。主要產(chǎn)品有微型傳感器、拉壓力傳感器、軸銷傳感器、測(cè)力傳感器、多維力傳感器、扭矩傳感器、稱重傳感器等力控產(chǎn)品達(dá)千余種。產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線、3C、新能源、機(jī)器人、機(jī)械制造、醫(yī)療、紡織、汽車(chē)、冶金以及交通等領(lǐng)域。

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