6、机器人传感器与机器视觉技术深度解析

机器人传感器与机器视觉技术深度解析

1. 机器人传感器的应用与原理

1.1 3D 视觉传感器

3D 视觉意味着要知道传感器与每个场景点之间的距离，实现 3D 视觉有不同的方法，其中三角测量法是一种常用方法。它基于三个点来测量距离，这三个点构成三角形的顶点，根据相机的移动情况，三角测量可以是主动的或被动的。

在自动焊接中，三角测量和结构光发挥着重要作用。控制机器人单元根据程序获取机器人伺服电机工作所需的数据，以及焊接所需的材料消耗数据，而机械臂则携带相机和激光。

1.2 传感器在机器人任务中的不可或缺性

在许多机器人任务中，传感器系统是必不可少的。例如，连续焊丝焊接常用于焊缝延续，特别是在汽车工业中。机器人执行某些任务时，如果没有传感器系统是无法完成的。以下是一些机器人应用示例：
- 机器人清洁飞机。
- 机器人在医学领域的应用。

除了这些应用，机器人还用于太空研究、水下研究、各种清洁工作以及电影制作等领域。

1.3 传感器的工作机制与作用

传感器以电信号的形式提供信息，这些信息是通过测量不同的物理值而产生的。控制机器人单元根据控制级别分析传感器系统获取的信息，并在需要时修改机器人执行特定任务时的工作。

传感器的应用根据传感器系统的水平，简化了机器人的编程，提高了灵活性、效率和可靠性。为了执行某些任务，机器人控制单元获取有关位置、运动、力、力矩等信息，并根据设定的算法进行修正。内部状态传感器用于相对于机器人的坐标系测量这些值，而外部状态传感器则用于在需要特定接触力或获取机器人环境信息时进行机器人运动的运动学建模。