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细数安装在智能机器人中的传感器

时间:2021-02-26 点击次数:

众所周知,许多传感器安装在智能机器人的“身体”上,使其具有与人类相似的感知功能和反应能力。但是传感器有很多种,比如视觉传感器和位置传感器。那么智能机器人中安装了哪些传感器呢?我们往下看!


细数安装在智能机器人中的传感器

1.内部传感器。

该机为机电一体化产品,内部传感器安装电机、轴等机械部件或手臂、手腕等机械结构,以测量位置、速度、力,实现伺服控制。

2.位置(位移)传感器。

线性运动传感器有两种:电位计传感器和可调变压器。角位移传感器有三种:电位器式、可调变压器(旋转变压器)和光电编码器,其中光电编码器包括增量式编码器和绝对式编码器。增量式编码器一般用于零位不确定的位置伺服控制。绝对编码器可以得到编码器初始锁定位置对应的传动轴瞬时角度值。当设备有压力时,可以通过读取各个关节编码器的读数来调整伺服控制的给定值,以防止机器人在启动时过度移动。

3.速度和加速度传感器。

有两种速度传感器可以测量平移和旋转速度,但大多数情况下,它们仅限于测量旋转速度。利用位移导数,特别是光电法,对转盘进行光照,检测旋转频率和脉冲数,得到旋转角度。圆盘由一个间隙制成,角速度,即转速,由两个光电二极管识别。这是光电脉冲式转速传感器。此外,还有测速发电机,用于测量速度等。

应变仪,即伸缩测量仪,也是一种应力传感器,用于加速度测量。加速度传感器用于测量工业机器人的动态控制信号。一般有已知质量的物体加速产生的动力,这是用应变仪测力推导出来的,有以下方法:

与测得加速度相关的力可以由已知质量产生。这个力可以是电磁力,也可以是电动力,最后简化为电流的测量,也就是伺服回位传感器,实际上振动加速度传感器有很多种。

4.力传感器

力传感器用于测量两个物体之间的三个力分量和三个力矩分量。机器人中最理想的传感器是一个半导体应力计,它与柔性零件相连。具体来说,有金属电阻力传感器、半导体力传感器、其他磁压力传感器和利用弦振动原理制成的力传感器。

还有扭矩传感器(如用光电传感器测量扭矩)、腕力传感器(如国际斯坦福研究所,由6个小型差动变压器组成,可测量X、Y、Z方向作用于手腕的功率和各轴的动态扭矩)等。

由于机器人发展历史悠久,近年来基于交流永磁电机的交流伺服系统得到广泛应用,各种类型的光电编码器、磁编码器和旋转变压器被广泛用于位置和速度等传感器。

5.外部传感器。

过去一般工业机器人不具备外部感知的能力,而多关节机器人等新一代机器人,尤其是移动机器人和智能机器人,则需要对环境变化进行修正和响应的能力,而外部传感器实现了这些能力。

6.触觉传感器。

微动开关是最常用的接触式传感器,也有隔离的双态接触式传感器(即双稳态开关半导体电路)、单模拟传感器、矩阵传感器(压电元件的矩阵传感器、人工皮肤-电导率聚合物、光反射触觉传感器等)。).

7.压力传感器。

例如,当多关节机器人移动时,它需要知道三个条件:实际接触、接触点的位置(位置)和接触特性,即估计力(表征)。所以上一节指出的应变片是结合特定应力检测的基本假设来使用的,比如计算工作台与物体之间的作用力,还有在环境上安装传感器,在机器人手腕上安装测试仪等具体方法。

8.接近传感器。

由于机器人的移动速度增加,装卸物体可能造成损伤,因此需要知道物体在机器人工作场所的位置的先验信息和正确的轨迹规划,因此需要应用测量接近度的遥感方法。近程传感器分为被动传感器和主动传感器,因此除了自然信号源外,还可能需要人工信号的发射器和接收器。

超声波接近传感器用于检测物体的存在和测量距离。它不能用来测量小于30〜50cm的距离,但是测距范围大,所以它可以用在移动机器人上,也可以用在大型机器人的手爪上。也可以做成超声波导航系统。

红外接近传感器很小,只有几立方厘米大,所以可以安装在机器人手爪上。

9.声学传感器。

用于感受和解读气体(非接触感)、液体或固体(接触感)中的声波。声波传感器的复杂性可以从简单的声波检测到复杂的声波频率分析,直到连续自然语言中个体语音和词汇的识别。

10.接触式或非接触式温度传感器。

近年来,它已被广泛应用于机器人。除了常用的热敏电阻(热敏电阻)和热电偶,热电电视摄像机在测量和传感温度图像方面也取得了进展。

11.滑动传感器。

用于检测物体的滑动。当要求机器人抓取特性未知的物体时,需要确定最合适的抓取力度,因此需要在抓取力度不足时检测物体的滑动信号。

目前有使用光学系统的滑差传感器和使用晶体接收器的滑差传感器,后者的检测灵敏度与滑动方向无关。

12.距离传感器。

智能移动机器人中使用的距离传感器包括激光测距仪(也可以测量角度)和声纳传感器,这是近年来发展起来的。

13.视觉传感器。

这是一种广泛使用的外部传感器。鉴于其内容丰富,且机器视觉往往独立形成产品,与软件技术密切相关。

以上是智能机器人中安装了哪些传感器的介绍,从中我们也可以知道这些传感器各自的应用。智能机器人对传感器有严格的要求,比如传感器精度、抗干扰能力甚至安装问题。

深圳市力准传感器技术有限公司是高质量、高精度测量传感器的专业制造商。主要产品有微型传感器、拉式传感器、S型传感器、轴销传感器、称重传感器、多维力传感器、扭矩传感器、位移传感器、压力变送器、液压传感器、控制仪器、手持仪器等力控制产品千余款。

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