机器人学—传感器

机器人传感器

功能与分类

内部信息传感器包括检测位置、速度、力、力矩、温度以及异常变化的传感器。

• 电位器：由环状或棒状电阻丝和滑动片(电刷)组成。将线位移或角位移转化成电阻的变化,以电压或电流形式输出。检测的是以电阻中心为基准位置的移动距离。

• 测速发电机：是一种测量转速的微型发电机,它把输入的机械转速变换为电压信号输出,并要求输出的电压信号与转速成正比。分直流测速发电机和交流测速发电机两大类。

• 光电编码器：将机械轴的转角值或直线运动的位移值转换成相应的电脉冲。

• 旋转变压器：输出典雅与转子转角保持一定函数关系的感应式微电机。

外部信息传感器包括视觉传感器、触觉传感器、力觉传感器、接近觉传感器、角度觉(平衡觉)传感器等。

• 触觉传感器：单向微动开关—当规定的位移或力作用到可动部分(称为执行器)时,开关的接点断开或接通而发出相应的信号。

• 压觉传感器：压觉传感器检测传感器面上受到的作用力,它由弹性体及检测弹性位移的敏感元件构成。用弹簧支承的平板作为机械手的物体夹持面。在平板上加负载时,平板发生位移,该位移量由电位器检测。如果已知弹簧的刚性系数,则可根据位移计的输出求出力的大小。

• 滑觉传感器: 检测垂直加压方向的力和位移的传感器。用手爪抓取处于水平位置的物体时,手爪对物体施加水平压力,如果压力较小,垂直方向作用的重力会克服这个压力使物体下滑。能够克服重力的手爪把持力称为最小把持力。

• 力觉传感器: 使用的主要元件是电阻应变片。关节力传感器、腕力传感器、指力传感器。

• 接近与距离传感器：用以探测自身与周围物体之间相对位置和距离的传感器。

​ 1)感知近距离物体(mm级)的有磁力式(感应式)、气压式、电容式等;
​ 2)感知中距离(大致30cm以内)物体的有红外光电式:
​ 3)感知远距离(30cm以外)物体有超声式和激光式。视觉传感器也可作为接近觉传感器。

• 视觉传感器

• 听觉传感器