文档介绍：第六章机器人传感器?智能机器人的种类繁多,主要有交互机器人、传感机器人和自主机器人 3种。?传感机器人是通过各种传感器或传感系统,向机器人提供感觉的装置。?机器人的感觉装置以视觉、力觉和触觉最为重要。 1 机器人学基础 2 机器人传感器的特点与分类???应用传感器进行定位和控制,能够克服机械定位的弊端。在机器人上使用传感器不但是必要的,而且也是十分有效的,它对自动加工以至整个自动化生产具有十分重要的意义。第六章机器人传感器 机器人传感器的特点与分类?机器人的感觉顺序与策略?机器人感觉顺序分两步进行,见图 。?(1) 变换——通过硬件把相关目标特性转换为信号。?(2) 处理——把所获信号变换为规划及执行某个机器人功能所需要的信息,包括预处理和解释两个步骤。在预处理阶段,一般通过硬件来改善信号。在解释阶段,一般通过软件对改善了的信号进行分析,并提取所需要的信息。 3 机器人传感器的特点与分类 机器人传感器的特点与分类 4 机器人传感器的特点与分类 图机器人感觉顺序与系统结构 机器人传感器的特点与分类?机器人传感器的分类?接触式传感器或非接触式传感器:非接触式传感器以某种电磁射线(可见光、 X-射线、红外线、雷达波、声波、超声波和电磁射线等) 的形式来测量目标的响应。接触式传感器则以某种实际接触(如触碰、力或力矩、压力、位置、温度、磁量、电量等)形式来测量目标的响应。?内传感器或外传感器:内传感器以它自己的坐标轴来确定其位置,而外传感器则允许机器人相对其环境而定位。?无源传感器或有源传感器?无扰动传感器或扰动传感器 5 机器人传感器的特点与分类机器人传感器的分类信号强度距离声感力触觉温度点面点面点面点点面点面传感器光电池、光倍增管、一维阵列、二维阵列二维阵列或其等效(低维数列扫描) 发射器(激光、平面光) /接收器(光倍增管、一维阵列、二维阵列、两个一维或二维阵列、声波扫描) 发射器(激光、平面光) /接收器(光倍增管、二维阵列),二维阵列或其等效声音传感器声音传感器的二维阵列或等效力传感器微型开关,触觉传感器的二维阵列或其等效触觉传感器的二维阵列或其等效热电偶,红外线传感器红外线传感器的二维阵列或等效 6 表列出获取各种传感器信号的传感器类型 机器人传感器的特点与分类 应用传感器时应考虑的问题?程序设计与传感器?不但正常的任务程序需要传感器,而且误差检查与纠正也需要传感器。传感器能够获得决策信息,从而参与对处理步骤的决策。?示教与传感器?抗干扰能力?有三种原理能够有效地提高非接触式传感器传感器的灵敏度,降低它们对噪声和干扰的敏感性。这就是滤波、调制和均分。 7 机器人传感器的特点与分类 内传感器?机器人内传感器以其自己的坐标系统确定其位置。内传感器一般装在机器人机械手上,而不是安装在周围环境中。?机器人内传感器包括位移(位置)传感器、速度和加速度传感器、力传感器以及应力传感器等。?? 8 第六章机器人传感器 位移(位置)传感器?位移传感器种类繁多。图 列出现有的各种位移传感器。 9 内传感器 图位移传感器的类型 位移(位置)传感器?位移传感器要检测的位移可为直线移动,也可为角转动。?直线移动传感器?电位计式传感器?最常见的是直线式电位计,有两种不同类型,一为绕线式电位计,另一为塑料膜电位计。?电位计的作用原理:当负载电阻为无穷大时,电位计的输出电压 U2 与电位计两段的电阻成比例, 即 10 内传感器 URR Ru 21 22??()