第七章其它传感器第二节机器人传感器

7其它传感器7.1湿度传感器7.2机器人传感器7.3网络传感器第二篇传感器原理及应用类人机器人7.2机器人传感器7其它传感器仿生机器人7.2机器人传感器7其它传感器工业机器人7其它传感器7.2机器人传感器太空机器人7其它传感器7.2机器人传感器机器人传感器有哪些？7.2机器人传感器7其它传感器7.2.1概述7.2.2机器人传感器的分类7.2.3内部传感器7.2.4外部传感器7.2机器人传感器7其它传感器

7.2机器人传感器7.2.1概述

感知周围环境信息和周围环境进行交互防御或自卫目标搜寻能力让机器人“更聪明”7.2机器人传感器7.2.1概述为什么机器人需要安装传感器？

内部传感器内部传感器是以机器人本身的坐标轴来确定其位置，安装在机器人自身中，用来感知机器人自己的状态，以调整和控制自己按照一定的位置、速度、加速度和轨迹进行工作。外部传感器

用于机器人对周围环境、目标物的状态特征获取信息，使机器人和环境发生交互作用，从而使机器人对环境有自校正和自适应能力。（接近觉、触觉、视觉。听觉、嗅觉、味觉）7.2机器人传感器7.2.2机器人传感器分类7.2机机器人传传感器内内部部传感器器内部传感器用途机器人的精确控制检测的信息位置、角度、速度、加速度、姿态、方向、倾斜、力等传感器微动开关、光电开关、差动变压器、编码器（直线式和旋转式）、电位计、旋转变压器、测速发动机、加速度计、陀螺、倾角传感器、力传感器、温度传感器等7.2机机器人传传感器内内部部传感器器运动学参参数位移、速速度、加加速度等等动力学参参数力、力矩矩、惯性性等运动学参参数7.2机机器人传传感器内内部部传感器器位置、位位移电位计、、编码器器、差动动变压器器、感应应同步器器、光电电式倾角角计等。。速度光电式、、霍尔式式、电感感式等。。加速度相对式、、惯性式式。动力学参参数7.2机机器人传传感器内内部部传感器器力应变式、、压电式式差。力矩1.触触觉传传感器触觉传感感器是一一种测量量自身敏敏感面与与外界物物体作用用参数的的装置。。接触觉传传感器压觉传感感器滑觉传感感器力觉传感感器7.2机机器人传传感器外外部部传感器器接触觉传传感器用用以判断断机器人人是否接接触到外外界物体体或测量量被接触触物体的的特征的的传感器器。接触开关关外外部部传感器器1）接接触觉传传感器外外部部传感器器1）接接触觉传传感器ContactsensorsContactsensorsareusedtodetectthecontactbetweentwomatingparts.TactilesensorsTactilesensingisdefinedasthecontinuoussensingofvariablecontactforcesoveranareawithinwhichthereisaspatialresolution.Tactilesensingismorecomplexthantouchsensingwhichusuallyisasimplevectorialforcemeasurementatasinglepoint.Togropeandidentifyobjectshape.2)压觉传感感器压觉传感感器一般般位于手手指握指指面上，，用来检检测机器器人手指指握持面面上承受受的压力力大小和和分布，，有助于于机器人人对接触触对象的的几何形形状和硬硬度的识识别。高密度分分布式压压力传感感器电子皮肤肤外外部部传感器器机器人的的手爪要要抓住属属性未知知的物体体，必须须对物体体作用最最佳大小小的握持持力，以以保证握握住物体体不产生生滑动，，同时不不至于因因用力过过大而使使物体产产生变形形而损坏坏。球形滑觉觉传感器器电极电极物体绝缘体软衬RU外外部部传感器器3）滑觉觉传感器器关节力觉觉传感器器腕部力觉觉传感器器指头力觉觉传感器器外外部部传感器器4）力力觉传感感器机器人力力觉传感感器可分分为3类类：力觉传感感用于检检测和控控制机器器人臂、、腕和指指的力、、力矩以以及与外外界环境境的相互互作用力力，从而而决定机机器人如如何运行行、应采采取什么么姿态、、以及推推测对象象物体的的重量等等。外外部部传感器器外外部部传感器器4）力力觉传感感器十字式腕腕力传感感器结构原理理示意图图W1,W2,…,W8为敏感点点所产生生的力的的单元信信息按直直角坐标标；Kmn(m=1,2,…,6;n=1,2,…8)结构构系数由由实验测测定。外外部部传感器器外外部部传感器器4）力力觉传感感器筒式腕力力传感器器结构原理理示意图图是结构系系数，由由实验测测定。每个敏感感点被认认为是力力的信息息单元，，并按坐坐标定为为：右掌1右掌2分布式触觉和力觉传感器滑觉传感器左掌2左掌1力传感器机器人手手臂中的的触觉传传感器外外部部传感器器2.接近觉传传感器(proximitysensors)接近觉传传感器用用于感知知机器人人与环境境物体之之间接近近程度的的仪器，，介于触触觉传感感器和视视觉传感感器之间间，不仅仅可以测测距和定定位，而而且可以以沟通视视觉和触触觉传感感器的信信息。在视觉系系统被挡挡住而无无法发挥挥作用时时，接近近觉传感感器起到到视觉的的功能，，即判断断对象的的方位、、外形。。7.2机机器人传传感器电磁式接接近觉传传感器当传感器器接近金金属目标标时，线线圈中将将产生电电流。外外部部传感器器超声波距距离传感感器超声波TOF测测距原原理(TimeOfFlight,时间间行程法法)结构外外部部传感器器超声波距距离传感感器用两两只超声声波换能能器，一一只作为为发射器器，另一一只作为为接收器器。外外部部传感器器TriangulationsensorsTriangulationsensorsmeasurerangebydetectingagivenpointontheobjectsurfacefromtwodifferentpointsofviewataknowndistancefromeachother.Knowingthisdistanceandthetwoviewanglesfromtherespectivepointstotheaimedsurfacepoint,asimplegeometricaloperationyieldstherange.FarAaaysensor.科学研究究表明人人类获取取外界的的信息中中有80%以上上来自于于视觉信信息。人类视网网膜上的的细胞个个数达到到108,是听听觉细胞胞个数的的3000倍，，是皮肤肤上敏感感细胞的的100倍。外外部部传感器器3.视视觉传传感器CCD图图像传传感器器256级级的灰灰度色色标，，从图图(a)到到图(f)的的分分辨率率分别别为：：512××512,256××256,128××128,64××64,32××32,16××16.外外部传传感器器3.视视觉传传感器器电容式式传声声器外外部传传感器器4.听听觉传传感器器干涉式式光纤纤传声声器外外部传传感器器4.听听觉传传感器器1.机机器人人传感感器的的分类类及作作用2.内内部传传感器器3.外外部传传感器器本节小小结7.2机机器器人传传感器器接触觉觉传感感器压觉传传感器器滑觉传传感器器力觉传