第七章其它傳感器第二節(jié)機(jī)器人傳感器

7其它傳感器7.1濕度傳感器7.2機(jī)器人傳感器7.3網(wǎng)絡(luò)傳感器第二篇傳感器原理及應(yīng)用類人機(jī)器人7.2機(jī)器人傳感器7其它傳感器仿生機(jī)器人7.2機(jī)器人傳感器7其它傳感器工業(yè)機(jī)器人7其它傳感器7.2機(jī)器人傳感器太空機(jī)器人7其它傳感器7.2機(jī)器人傳感器機(jī)器人傳感器有哪些？7.2機(jī)器人傳感器7其它傳感器7.2.1概述7.2.2機(jī)器人傳感器的分類7.2.3內(nèi)部傳感器7.2.4外部傳感器7.2機(jī)器人傳感器7其它傳感器

7.2機(jī)器人傳感器7.2.1概述

感知周圍環(huán)境信息和周圍環(huán)境進(jìn)行交互防御或自衛(wèi)目標(biāo)搜尋能力讓機(jī)器人“更聰明”7.2機(jī)器人傳感器7.2.1概述為什么機(jī)器人需要安裝傳感器？

內(nèi)部傳感器內(nèi)部傳感器是以機(jī)器人本身的坐標(biāo)軸來確定其位置，安裝在機(jī)器人自身中，用來感知機(jī)器人自己的狀態(tài)，以調(diào)整和控制自己按照一定的位置、速度、加速度和軌跡進(jìn)行工作。外部傳感器

用于機(jī)器人對周圍環(huán)境、目標(biāo)物的狀態(tài)特征獲取信息，使機(jī)器人和環(huán)境發(fā)生交互作用，從而使機(jī)器人對環(huán)境有自校正和自適應(yīng)能力。（接近覺、觸覺、視覺。聽覺、嗅覺、味覺）7.2機(jī)器人傳感器7.2.2機(jī)器人傳感器分類7.2機(jī)機(jī)器器人人傳傳感感器器內(nèi)內(nèi)部部傳傳感感器器內(nèi)部傳感器用途機(jī)器人的精確控制檢測的信息位置、角度、速度、加速度、姿態(tài)、方向、傾斜、力等傳感器微動開關(guān)、光電開關(guān)、差動變壓器、編碼器（直線式和旋轉(zhuǎn)式）、電位計(jì)、旋轉(zhuǎn)變壓器、測速發(fā)動機(jī)、加速度計(jì)、陀螺、傾角傳感器、力傳感器、溫度傳感器等7.2機(jī)機(jī)器器人人傳傳感感器器內(nèi)內(nèi)部部傳傳感感器器運(yùn)動動學(xué)學(xué)參參數(shù)數(shù)位移移、、速速度度、、加加速速度度等等動力力學(xué)學(xué)參參數(shù)數(shù)力、、力力矩矩、、慣慣性性等等運(yùn)動動學(xué)學(xué)參參數(shù)數(shù)7.2機(jī)機(jī)器器人人傳傳感感器器內(nèi)內(nèi)部部傳傳感感器器位置置、、位位移移電位位計(jì)計(jì)、、編編碼碼器器、、差差動動變變壓壓器器、、感感應(yīng)應(yīng)同同步步器器、、光光電電式式傾傾角角計(jì)計(jì)等等。。速度光電式、、霍爾式式、電感感式等。。加速度相對式、、慣性式式。動力學(xué)參參數(shù)7.2機(jī)機(jī)器人傳傳感器內(nèi)內(nèi)部部傳感器器力應(yīng)變式、、壓電式式差。力矩1.觸觸覺傳傳感器觸覺傳感感器是一一種測量量自身敏敏感面與與外界物物體作用用參數(shù)的的裝置。。接觸覺傳傳感器壓覺傳感感器滑覺傳感感器力覺傳感感器7.2機(jī)機(jī)器人傳傳感器外外部部傳感器器接觸覺傳傳感器用用以判斷斷機(jī)器人人是否接接觸到外外界物體體或測量量被接觸觸物體的的特征的的傳感器器。接觸開關(guān)關(guān)外外部部傳感器器1）接接觸覺傳傳感器外外部部傳感器器1）接接觸覺傳傳感器ContactsensorsContactsensorsareusedtodetectthecontactbetweentwomatingparts.TactilesensorsTactilesensingisdefinedasthecontinuoussensingofvariablecontactforcesoveranareawithinwhichthereisaspatialresolution.Tactilesensingismorecomplexthantouchsensingwhichusuallyisasimplevectorialforcemeasurementatasinglepoint.Togropeandidentifyobjectshape.2)壓覺傳感感器壓覺傳感感器一般般位于手手指握指指面上，，用來檢檢測機(jī)器器人手指指握持面面上承受受的壓力力大小和和分布，，有助于于機(jī)器人人對接觸觸對象的的幾何形形狀和硬硬度的識識別。高密度分分布式壓壓力傳感感器電子皮膚膚外外部部傳感器器機(jī)器人的手爪爪要抓住屬性性未知的物體體，必須對物物體作用最佳佳大小的握持持力，以保證證握住物體不不產(chǎn)生滑動，，同時不至于于因用力過大大而使物體產(chǎn)產(chǎn)生變形而損損壞。球形滑覺傳感感器電極電極物體絕緣體軟襯RU外外部傳傳感器3）滑覺傳感感器關(guān)節(jié)力覺傳感感器腕部力覺傳感感器指頭力覺傳感感器外外部傳傳感器4）力覺傳傳感器機(jī)器人力覺傳傳感器可分為為3類：力覺傳感用于于檢測和控制制機(jī)器人臂、、腕和指的力力、力矩以及及與外界環(huán)境境的相互作用用力，從而決決定機(jī)器人如如何運(yùn)行、應(yīng)應(yīng)采取什么姿姿態(tài)、以及推推測對象物體體的重量等。。外外部傳傳感器外外部傳傳感器4）力覺傳傳感器十字式腕力傳傳感器結(jié)構(gòu)原理示意意圖W1,W2,…,W8為敏感點(diǎn)所產(chǎn)產(chǎn)生的力的單單元信息按直直角坐標(biāo)；Kmn(m=1,2,……,6;n=1,2,……8)結(jié)構(gòu)系系數(shù)由實(shí)驗(yàn)測測定。外外部傳傳感器外外部傳傳感器4）力覺傳傳感器筒式腕力傳感感器結(jié)構(gòu)原理示意意圖是結(jié)構(gòu)系數(shù)，，由實(shí)驗(yàn)測定定。每個敏感點(diǎn)被被認(rèn)為是力的的信息單元，，并按坐標(biāo)定定為：右掌1右掌2分布式觸覺和力覺傳感器滑覺傳感器左掌2左掌1力傳感器機(jī)器人手臂中中的觸覺傳感感器外外部傳傳感器2.接近覺傳感器器(proximitysensors)接近覺傳感器器用于感知機(jī)機(jī)器人與環(huán)境境物體之間接接近程度的儀儀器，介于觸觸覺傳感器和和視覺傳感器器之間，不僅僅可以測距和和定位，而且且可以溝通視視覺和觸覺傳傳感器的信息息。在視覺系統(tǒng)被被擋住而無法法發(fā)揮作用時時，接近覺傳傳感器起到視視覺的功能，，即判斷對象象的方位、外外形。7.2機(jī)機(jī)器人傳感感器電磁式接近覺覺傳感器當(dāng)傳感器接近近金屬目標(biāo)時時，線圈中將將產(chǎn)生電流。。外外部傳傳感器超聲波距離傳傳感器超聲波TOF測距原理理(TimeOfFlight,時間行程程法)結(jié)構(gòu)外外部傳傳感器超聲波距離傳傳感器用兩只只超聲波換能能器，一只作作為發(fā)射器，，另一只作為為接收器。外外部傳傳感器TriangulationsensorsTriangulationsensorsmeasurerangebydetectingagivenpointontheobjectsurfacefromtwodifferentpointsofviewataknowndistancefromeachother.Knowingthisdistanceandthetwoviewanglesfromtherespectivepointstotheaimedsurfacepoint,asimplegeometricaloperationyieldstherange.FarAaaysensor.科學(xué)研究表明明人類獲取外外界的信息中中有80%以以上來自于視視覺信息。人類視網(wǎng)膜上上的細(xì)胞個數(shù)數(shù)達(dá)到108,是聽覺細(xì)細(xì)胞個數(shù)的3000倍，，是皮膚上敏敏感細(xì)胞的100倍。外外部傳傳感器3.視覺覺傳感器CCD圖像像傳感器256級的的灰度色標(biāo)，，從圖(a)到圖(f)的的分辨率分別別為：512×512,256××256,128××128,64××64,32××32,16×16.外外部傳傳感器3.視覺覺傳感器電容式傳聲器器外外部傳傳感器4.聽覺覺傳感器干涉式光纖傳傳聲器外外部傳傳感器4.聽覺覺傳感器1.機(jī)器器人傳感器的的分類及作用用2.內(nèi)部部傳感器3.