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智能機(jī)器人的傳感器的種類:內(nèi)部傳 感器和外部傳感器

來源:機(jī)械工業(yè)大學(xué)      編輯:創(chuàng)澤      時(shí)間:2025/10/9      主題:其他   [加盟]

機(jī)器人根據(jù)所完成任務(wù)的不同,配置的傳感器類型和規(guī)格也不盡相同,一般分為內(nèi)部傳 感器和外部傳感器。表1-1和表1-2列出了機(jī)器人內(nèi)傳感器和外傳感器的基本形式。

所謂內(nèi)傳感器,就是測量機(jī)器人自身狀態(tài)的功能元件,具體檢測的對(duì)象有關(guān)節(jié)的線位 移、角位移等幾何量,速度、角速度、加速度等運(yùn)動(dòng)量,還有傾斜角、方位角、振動(dòng)等物理量,即主要用來采集來自機(jī)器人內(nèi)部的信息。

而所謂的外傳感器則主要用來采集機(jī)器人和外部環(huán)境以及工作對(duì)象之間相互作用的信息。內(nèi)傳感器常在控制系統(tǒng)中,用作反饋元件,檢測機(jī)器人自身的狀態(tài)參數(shù),如關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的位置、速度、加速度等;外傳感器主要用來測量機(jī)器人周邊環(huán)境參數(shù),通常跟機(jī)器人的目標(biāo)識(shí)別、作業(yè)安全等因素有關(guān),如視覺傳感器,它既可 以用來識(shí)別工作對(duì)象,也可以用來檢測障礙物。從機(jī)器人系統(tǒng)的觀點(diǎn)來看,外傳感器的信號(hào) 一般用于規(guī)劃決策層,也有一些外傳感器的信號(hào)被底層的伺服控制層所利用。

內(nèi)傳感器和外傳感器是根據(jù)傳感器在系統(tǒng)中的作用來劃分的,某些傳感器既可當(dāng)作內(nèi)傳 感器使用,又可以當(dāng)作外傳感器使用。例如力傳感器,用于末端執(zhí)行器或操作臂的自重補(bǔ)償 時(shí),是內(nèi)傳感器;用于測量操作對(duì)象或障礙物的反作用力時(shí),是外傳感器。

表1-1機(jī)器人內(nèi)部傳感器的基本形式

檢測內(nèi)容 傳感器的工作方式和種類
位置傳感器 電位器、旋轉(zhuǎn)變壓器、碼盤
速度傳感器 測速發(fā)電機(jī)、碼盤
加速度傳感器 應(yīng)變片式、伺服式、壓電式、電動(dòng)式
傾斜角傳感器 液體式、垂直振子式
方位傳感器 陀螺儀、地磁傳感器

表1-2機(jī)器人外部傳感器的基本形式

檢測內(nèi)容 傳感器的工作方式和種類
視覺傳感器 二維、三維、深度
觸覺傳感器 位移、壓力、速度
壓覺傳感器 單點(diǎn)式、高密度集成、分布式
滑覺傳感器 點(diǎn)接觸式、線接觸式、面接觸式
力(力矩)傳感器 應(yīng)變式、壓電式
接近覺傳感器 空氣式、電磁式、電容式、光學(xué)式、聲波式
距離傳感器 超聲波、激光、紅外傳感器
聽覺傳感器 語音、聲音傳感器
嗅覺傳感器 氣體識(shí)別傳感器
溫度傳感器 熱電偶、熱敏電阻、紅外線、IC溫度傳感器






精度定義為傳感器的輸出值與期望值的接近程度;重復(fù)精度反映了傳感器多次輸出之間的變化程度;機(jī)器人傳感器的穩(wěn)定性和可靠性是保證機(jī)器人能夠長期穩(wěn)定可靠地工作的必要條件

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語音識(shí)別模塊從音頻輸入設(shè)備中獲得的用戶語音信號(hào);語言理解模塊轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)內(nèi)部所表示的形式化語言;自然語言生成模塊將系統(tǒng)輸出信息轉(zhuǎn)換成用戶可以理解的自然語言格式

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單腿機(jī)器人的主要困難是保持平衡,機(jī)器人必須主動(dòng)地自我平衡,或者改變它的重心,或者給出校正力,機(jī)器人通過調(diào)節(jié)相對(duì)于身體的腿角,不斷地修正身體姿態(tài)和機(jī)器人速度
 
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