機(jī)器人傳感器(二)

1、機(jī)器人傳感器機(jī)器人傳感器( (二二) )內(nèi)容簡(jiǎn)介內(nèi)容簡(jiǎn)介1，接近覺(jué)傳感器2，觸覺(jué)傳感器3，視覺(jué)傳感器4，機(jī)器人的聽(tīng)覺(jué)5，傳感器融合接近覺(jué)傳感器：感知傳感器與物體之間接近程度。主要有兩個(gè)用途：避障和防止沖擊。 移動(dòng)機(jī)器人繞開(kāi)障礙物 機(jī)械手抓取物體時(shí)柔性接觸探測(cè)的距離一般在幾毫米到十幾厘米之間。一般采用非接觸型測(cè)量元件。常用有電渦流式、光纖式、超聲波式及紅外線式等類型。接近覺(jué)傳感器接近覺(jué)傳感器電渦流式傳感器變化的磁場(chǎng)將在金屬體內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電渦流。渦流的大小隨金屬體表面與線圈的距離大小而變化。當(dāng)電感線圈內(nèi)通以高頻電流時(shí)，金屬體表面的渦流電流反作用于線圈L，改變L內(nèi)的電感大小。通過(guò)檢測(cè)電感便可獲得線圈與

2、金屬體表面的距離信息。接近覺(jué)傳感器接近覺(jué)傳感器光纖式傳感器光纖在遠(yuǎn)距離通信和遙測(cè)方面應(yīng)用廣泛。光纖接近覺(jué)傳感器可以檢測(cè)較遠(yuǎn)距離的目標(biāo)。具有抗電磁干擾能力強(qiáng)，靈敏度高，響應(yīng)快的特點(diǎn)。 接近覺(jué)傳感器接近覺(jué)傳感器超聲波接近覺(jué)傳感器檢測(cè)物體的存在和測(cè)量距離，不能用于測(cè)量小于30至50cm的距離。利用超聲波檢測(cè)迅速、簡(jiǎn)單方便、對(duì)材料的依賴性小、易于實(shí)時(shí)控制，測(cè)量精度高，應(yīng)用廣泛。在移動(dòng)式機(jī)器人上，檢驗(yàn)前進(jìn)道路上的障礙物，避免碰撞。超聲波傳感器對(duì)于水下機(jī)器人的作業(yè)非常重要。水下機(jī)器人安裝超聲波傳感器后能使其定位精度達(dá)到微米級(jí)。接近覺(jué)傳感器接近覺(jué)傳感器紅外線接近覺(jué)傳感器任何物質(zhì)，只要它本身具有一定的溫度（高

3、于絕對(duì)零度），都能輻射紅外線。非接觸式測(cè)量，紅外發(fā)光管發(fā)射經(jīng)調(diào)制的信號(hào)，經(jīng)目標(biāo)物反射，紅外光敏管接收到紅外光強(qiáng)的調(diào)制信號(hào)。具有靈敏度高，響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)。發(fā)送器和接收器都很小，能夠裝在機(jī)器人夾手上。易于檢測(cè)出工作空間內(nèi)是否存在某個(gè)物體。接近覺(jué)傳感器接近覺(jué)傳感器觸覺(jué)是僅次于視覺(jué)的一種重要感知形式。觸覺(jué)能保證機(jī)器人可靠地抓握各種物體，也能使機(jī)器人獲取環(huán)境信息，識(shí)別物體形狀和表面紋理，確定物體空間位置和姿態(tài)參數(shù)。機(jī)器人觸覺(jué)與視覺(jué)一樣，基本上是模擬人的感覺(jué)。廣義上包括接觸覺(jué)、壓覺(jué)、力覺(jué)、滑覺(jué)等與接觸有關(guān)的感覺(jué)。狹義上它是機(jī)械手與對(duì)象接觸面上的力感覺(jué)。 觸覺(jué)傳感器觸覺(jué)傳感器觸覺(jué)傳感器：測(cè)量自身敏感面和外界物

4、體相互作用。觸覺(jué)傳感器的作用：(1) 感知操作手指的作用力，使手指動(dòng)作適當(dāng)。(2) 識(shí)別操作物的大小、形狀、質(zhì)量及硬度等。(3) 躲避危險(xiǎn)，以防碰撞障礙物。 抓住雞蛋觸覺(jué)傳感器觸覺(jué)傳感器開(kāi)關(guān)式觸覺(jué)傳感器最早的觸覺(jué)傳感器為開(kāi)關(guān)式傳感器，只有0和1兩個(gè)信號(hào)，用于表示接觸與不接觸。光電開(kāi)關(guān)由發(fā)射器、接收器和檢測(cè)電路三部分組成。發(fā)射器對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射光束，在光束被中斷時(shí)產(chǎn)生一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)變化觸覺(jué)傳感器觸覺(jué)傳感器電流變流體是一種極具工程應(yīng)用價(jià)值的新型智能材料。電流變流體是一種加入非導(dǎo)電介質(zhì)微粒和高分子表面活性劑混合而成的液體，因其獨(dú)特的電流變效應(yīng)成為材料科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。電流變效應(yīng)指液體在電場(chǎng)作用下,電流變

5、流體的力學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化甚至相變固化。這種變化是可逆的、連續(xù)無(wú)級(jí)的和可控制的。電流變效應(yīng)的這種特性使電流變流體具有廣闊的工程應(yīng)用前景。電流變流體觸覺(jué)傳感器觸覺(jué)傳感器壓阻陣列觸覺(jué)傳感器利用壓阻材料制成陣列式觸覺(jué)傳感器，可有效地提高陣列數(shù)、陣列密度、靈敏度、柔順性和強(qiáng)固性。壓阻陣列觸覺(jué)傳感器基本結(jié)構(gòu)：壓阻材料上面排列平行的列電極，下面排列平行的行電極，行列交叉點(diǎn)構(gòu)成陣列壓阻觸元。在壓力作用下，觸元的觸覺(jué)性能可由上下電極間的電阻值表示。觸覺(jué)傳感器觸覺(jué)傳感器碳?xì)?CSA)碳?xì)质且环N滲碳纖維材料，靈敏度高，有較強(qiáng)的耐過(guò)載能力，缺點(diǎn)是遲滯大，線性差。在金屬電板間夾入碳?xì)?，在?fù)載(壓力)作用下，導(dǎo)電接觸面積增

6、加，纖維電阻值下降?？芍瞥扇斯ぶ讣狻Ｓ|覺(jué)傳感器觸覺(jué)傳感器機(jī)器人視覺(jué)視覺(jué)傳感器是智能機(jī)器人最重要的傳感器之一。機(jī)器人視覺(jué)通過(guò)視覺(jué)傳感器獲取環(huán)境的二維圖像，并通過(guò)視覺(jué)處理器進(jìn)行分析和解釋，轉(zhuǎn)換為符號(hào)，讓機(jī)器人能夠辨識(shí)物體，并確定其位置。又稱為計(jì)算機(jī)視覺(jué)。在捕獲圖像之后，視覺(jué)傳感器將其與內(nèi)存中存儲(chǔ)的基準(zhǔn)圖像進(jìn)行比較，以做出分析。視覺(jué)傳感器視覺(jué)傳感器歐姆龍視覺(jué)傳感器FZ3通過(guò)攝像頭捕捉圖像信息，檢測(cè)拍攝對(duì)象的數(shù)量、位置關(guān)系、形狀等特點(diǎn)，用于判斷產(chǎn)品是否合格或?qū)z驗(yàn)數(shù)據(jù)傳送給機(jī)器人等其它生產(chǎn)設(shè)備。FZ3從微妙的色差乃至光澤物體的表面?zhèn)鄱寄芮逦R(shí)別視覺(jué)傳感器視覺(jué)傳感器視覺(jué)檢測(cè) 視覺(jué)信息一般通過(guò)光電檢測(cè)轉(zhuǎn)

7、化成電信號(hào)。 光電檢測(cè)器有攝像管和固態(tài)圖像傳感器。獲得距離信息的方法有光投影法、立體視法。光投影法：向被測(cè)物體投射特殊形狀的光束并檢測(cè)其反射光，即可獲得位置信息。激光掃描法。立體視法：同一物體的兩張具有輕微角度差別的照片放在一起觀看，產(chǎn)生一種深度的常規(guī)立體視覺(jué)的方法。立體攝影：從左右兩個(gè)具有輕微角度差異的觀察點(diǎn)拍攝同一個(gè)物體，左右攝像機(jī)分別采集左視覺(jué)和右視覺(jué)的照片，通過(guò)計(jì)算機(jī)的合成處理，獲得有立體深度的立體畫(huà)面。視覺(jué)傳感器視覺(jué)傳感器視覺(jué)圖像分析成像圖像中的像素含有雜波，必須進(jìn)行（預(yù)）處理。通過(guò)處理消除雜波，把全部像素重新按線段或區(qū)域排列成有效像素集合。視覺(jué)圖像繪制指以識(shí)別的目的而從物體圖像中提取特征。理論上這些特征應(yīng)該與物體的位置和取向無(wú)關(guān)，并包含足夠的繪制信息，以便能唯一的把一個(gè)物體從其他物體中鑒別出來(lái)。圖像識(shí)別技術(shù)將事先物體的特征信息存儲(chǔ)起來(lái)，然后將此信息與所看到的物體信息進(jìn)行比對(duì)。視覺(jué)傳感器視覺(jué)傳感器聽(tīng)覺(jué)也是機(jī)器人的重要感覺(jué)器官之一?，F(xiàn)在已經(jīng)部分實(shí)現(xiàn)用機(jī)器代替人耳,能通過(guò)語(yǔ)音處理及辨識(shí)技術(shù)識(shí)別講話人，還能理解一些簡(jiǎn)單的語(yǔ)句。機(jī)器人聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)中的聽(tīng)覺(jué)傳感器技術(shù)已經(jīng)非常成熟。關(guān)鍵問(wèn)題是語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)。它與圖像識(shí)別同屬于模式識(shí)別領(lǐng)域，而模式識(shí)別技術(shù)就是最終實(shí)現(xiàn)人工智能的主要手段。機(jī)器人的聽(tīng)覺(jué)機(jī)器人的聽(tīng)覺(jué)傳感器信息融合又稱數(shù)據(jù)融合，是對(duì)多種信息的獲取、表示