工業(yè)機器人技術及應用 課件 項目3 工業(yè)機器人控制與傳感器技術

項目3工業(yè)機器人控制與傳感器技術《工業(yè)機器人技術及應用》3.1工業(yè)機器人控制器基礎知識工業(yè)機器人控制與傳感器技術3.1工業(yè)機器人控制器基礎知識工業(yè)機器人控制系統(tǒng)的主要作用是根據用戶的指令對機構本體進行操作和控制，完成作業(yè)的各種動作。3.1工業(yè)機器人控制器基礎知識PowerON/OFFPowersupplyunitsOperator′spanelServiceportsUSB(option)EthernetComputerUltraCapDutyTimeCounterMotorsOncontactorsandinterfaceboard(leftinsidewall)ComputerunitPanelunit(safetyinterface)(rightinsidewall)Customer(I/O)spaceFlexPendantconnectionAxiscomputer(rightinsidewall)Driveunitsection230/120VserviceoutletManipulatorsignalinterfacePowerintakeCustomerconnectionsManipulatorconnections(behindoptionalcover)Options:3.1工業(yè)機器人控制器基礎知識一個完整的工業(yè)機器人控制系統(tǒng)包括以下幾個部分：（1）控制計算機：控制系統(tǒng)的調度指揮機構。一般為微型機、微處理器。（2）示教器：示教機器人的工作軌跡和參數設定，以及所有人機交互操作，擁有自己獨立的CPU以及存儲單元，與主計算機之間實現信息交互。（3）操作面板由各種操作按鍵、狀態(tài)指示燈構成，只完成基本功能操作。3.1工業(yè)機器人控制器基礎知識（4）硬盤存儲：存儲機器人工作程序的外圍存儲器。（5）數字和模擬量輸入輸出：各種狀態(tài)和控制命令的輸入或輸出。（6）打印機接口：記錄需要輸出的各種信息。（7）傳感器接口：用于信息的自動檢測，實現機器人柔順控制，一般為力覺、觸覺和視覺傳感器。（8）軸控制器：完成機器人各關節(jié)位置、速度和加速度控制。3.1工業(yè)機器人控制器基礎知識（9）輔助設備控制：用于和機器人配合的輔助設備控制，如手爪變位器等。（10）通信接口：實現機器人和其他設備的信息交換，一般有串行接口、并行接口等。（11）網絡接口：主要由Ethernet接口和Fieldbus接口構成。Ethernet接口可通過以太網實現數臺或單臺機器人的直接PC通信，數據傳輸速率高達10Mbit/s，可直接在PC上用windows庫函數進行應用程序編程后，通過該接口將數據及程序下載到各個機器人控制器中；Fieldbus接口支持多種流行的現場總線規(guī)格，如Devicenet、profibus-DP等。3.1工業(yè)機器人控制器基礎知識工業(yè)機器人控制系統(tǒng)的典型硬件結構3.1工業(yè)機器人控制器基礎知識工業(yè)機器人的基本動作概念與軟件功能如下圖所示。工業(yè)機器人的柔性體現在其運動軌跡、作業(yè)條件和作業(yè)順序能自由變更，變更的靈活程度取決于其軟件水平。工業(yè)機器人按照操作人員的示教動作及要求進行作業(yè)，操作人員可以根據作業(yè)結果或條件進行修正，直到滿足要求為止。3.1工業(yè)機器人控制器基礎知識工業(yè)機器人的基本動作概念與軟件功能3.1工業(yè)機器人控制器基礎知識軟件系統(tǒng)應具有以下基本功能1）示教信息輸入；2）工業(yè)機器人本體及對外部設備的動作控制；3）運動軌跡在線修正；4）實時安全系統(tǒng)等。項目3工業(yè)機器人控制與傳感器技術——任務3.1工業(yè)機器人控制器基礎知識謝謝大家觀看《工業(yè)機器人技術及應用》項目3工業(yè)機器人控制與傳感器技術《工業(yè)機器人技術及應用》3.2工業(yè)機器人傳感器基礎知識工業(yè)機器人控制與傳感器技術3.2工業(yè)機器人傳感器基礎知識1、工業(yè)機器人感覺系統(tǒng)的基本組成視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、味覺、平衡感覺其他3.2工業(yè)機器人傳感器基礎知識16多傳感器在工業(yè)機器人中的應用

外界環(huán)境視覺１視覺２超聲波傳感器紅外接近覺立體視覺地標識別障礙探測目標物探測景物識別內部傳感器融合力覺觸覺環(huán)境模型定位避障操作規(guī)劃學習路徑規(guī)劃任務規(guī)劃：執(zhí)行機構控制指令感覺功能3.2工業(yè)機器人傳感器基礎知識工業(yè)機器人的感覺系統(tǒng)包括：傳感器；通過傳感器獲得數據的處理。3.2工業(yè)機器人傳感器基礎知識2、工業(yè)機器人常用傳感器的分類機器人傳感器按用途可分為內部傳感器和外部傳感器。內部傳感器裝在操作機上，包括位移、速度、加速度傳感器，是為了檢測機器人操作機內部狀態(tài)，在伺服控制系統(tǒng)中作為反饋信號。外部傳感器，如視覺、觸覺、力覺距離等傳感器，是為了檢測作業(yè)對象及環(huán)境與機器人的聯系。3.2工業(yè)機器人傳感器基礎知識3、工業(yè)機器人傳感器的要求與選擇一般要求：

精度高、重復性好

穩(wěn)定性和可靠性好

抗干擾能力強

質量輕、體積小、安裝方便特定要求：

適應加工任務要求

滿足機器人控制的要求

滿足安全性要求以及其它輔助工作的要求3.2工業(yè)機器人傳感器基礎知識傳感器融合系統(tǒng)中使用的傳感器種類和數量越來越多，每種傳感器都有一定的使用條件和感知范圍，并且又能給出環(huán)境或對象的部分或整個側面的信息，為了有效地利用這些傳感器信息，需要采用某種形式對傳感器信息進行綜合、融合處理，不同類型信息的多種形式的處理系統(tǒng)就是傳感器融合。3.2工業(yè)機器人傳感器基礎知識多傳感器信息融合

多傳感器信息融合技術是通過對這些傳感器及其觀測信息的合理支配和使用，把多個傳感器在時間和空間上的冗余或互補信息依據某種準則進行組合，以獲取被觀測對象的一致性解釋或描述。多傳感器融合系統(tǒng)主要特點是：（1）提供了冗余、互補信息。（2）信息分層的結構特性。（3）實時性。（4）低代價性。

多傳感與單傳感的比較：多傳感器數據融合系統(tǒng)可更大程度獲取被探測目標和環(huán)境的信息量。單傳感器信號處理或低層次的數據處理方式只是對人腦信息處理的一種低水平模仿。3.2工業(yè)機器人傳感器基礎知識多傳感器融合常用的方法有：加權平均法、卡爾曼濾波、模糊邏輯、人工神經網絡等方法。三種結構形式：串聯、并聯和混合融合形式。3.2工業(yè)機器人傳感器基礎知識傳感器匯集類型有多種，現舉兩種例子。1)競爭性的：在傳感器檢測同一環(huán)境或同一物體的同一性質時，傳感器提供的數據可能是一致的，也可能是矛盾的。若有矛盾，就需要系統(tǒng)裁決。裁決的方法有多種，如加權平均法、決策法等。在一個導航系統(tǒng)中，車輛位置的確定可以通過計算法定位系統(tǒng)(利用速度、方向等記錄數據進行計算)或陸標(如交叉路口、人行道等參照物)觀測確定。若陸標觀測成功，則用陸標觀測的結果，并對計算法的值進行修正，否則利用計算法所得的結果。3.2工業(yè)機器人傳感器基礎知識2)互補性的：傳感器提供不同形式的數據。例如，識別三維物體的任務就說明這種類型的融合。利用彩色攝像機和激光測距儀確定一段階梯道路，彩色攝像機提供圖像(如顏色、特征)，而激光測距儀提供距離信息，兩者融合即可獲得三維信息。

目前，要使多傳感器信息融合體系化尚有困難，而且缺乏理論依據。多傳感器信息融合的理想目標應是人類的感覺、識別、控制體系，但由于對后者尚無一個明確的工程學的闡述，所以機器人傳感器融合體系要具備什么樣的功能尚是一個模糊的概念。相信隨著機器人智能水平的提高，多傳感器信息融合理論和技術將會逐步完善和系統(tǒng)化。3.2工業(yè)機器人傳感器基礎知識吸塵器自動裝配實驗系統(tǒng)

1.裝配作業(yè)中的應用工業(yè)機器人傳感器應用3.2工業(yè)機器人傳感器基礎知識2.機器人非接觸式檢測具有視覺系統(tǒng)的機器人進行非接觸式測量

3.2工業(yè)機器人傳感器基礎知識3利用視覺的自主機器人系統(tǒng)日立自主控制機器人工作示意圖

3.2工業(yè)機器人傳感器基礎知識4多感覺智能機器人多感覺智能機器人的組成

3.2工業(yè)機器人傳感器基礎知識1）.機器人本體機器人本體結構示意圖

3.2工業(yè)機器人傳感器基礎知識2）.多傳感系統(tǒng)裝有六種傳感器的機械手爪

3.2工業(yè)機器人傳感器基礎知識3）.控制部分控制系統(tǒng)硬件框圖

3.2工業(yè)機器人傳感器基礎知識4）.總體布局系統(tǒng)總體布局

項目3工業(yè)機器人控制與傳感器技術——任務3.2工業(yè)機器人傳感器基礎知識謝謝大家觀看《工業(yè)機器人技術及應用》項目3工業(yè)機器人控制與傳感器技術《工業(yè)機器人技術及應用》3.2工業(yè)機器人傳感器基礎知識——3.2.1內部傳感器工業(yè)機器人控制與傳感器技術3.2.1內部傳感器1概述內部傳感器中，位置傳感器和速度傳感器，是當今機器人反饋控制中不可缺少的元件?，F已有多種傳感器大量生產，但傾斜角傳感器、方位角傳感器及振動傳感器等用作機器人內部傳感器的時間不長，其性能尚需進一步改進。3.2.1內部傳感器2、內部傳感器功能分類1）規(guī)定位置、規(guī)定角度的檢測2）位置、角度測量3）速度、角速度測量4）加速度測量3.2.1內部傳感器2、內部傳感器功能分類1）規(guī)定位置、規(guī)定角度的檢測檢測預先規(guī)定的位置或角度，可以用開/關兩個狀態(tài)值，用于檢測機器人的起始原點、越限位置或確定位置。

(1)限位開關：規(guī)定的位移或力作用到微型開關的可動部分(稱為執(zhí)行器)時，開關的電氣觸點斷開或接通。限位開關通常裝在盒里，以防外力的作用和水、油、塵埃的侵蝕。3.2.1內部傳感器(2)光電開關：光電開關是由LED光源和光敏二極管或光敏晶體管等光敏元件組成，相隔一定距離而構成的透光式開關。當光由基準位置的遮光片通過光源和光敏元件的縫隙時，光射不到光敏元件上，而起到開關的作用3.2.1內部傳感器紅外光電開關檢測黑白地面的光電開關接I/O、比較器或ADC3.2.1內部傳感器光電開關的應用工業(yè)機器人機械部件動作的定位、限位2024/2/233.2.1內部傳感器2、內部傳感器功能分類2）位置、角度測量測量機器人關節(jié)線位移和角位移的傳感器是機器人位置反饋控制中必不可少的元件。a)電位器b)旋轉變壓器c)編碼器3.2.1內部傳感器關于電位器電位器可作為直線位移和角位移檢測元件，結構形式如圖。為了保證電位器的線性輸出，應保證等效負載電阻遠遠大于電位器總電阻。電位器式傳感器結構簡單，性能穩(wěn)定，使用方便，但分辨率不高，且當電刷和電阻之間接觸面磨損或有塵埃附著時會產生噪聲。3.2.1內部傳感器

關于編碼器光電式編碼器是一種非接觸的數字位置位移傳感器。它的基本原理是采用紅外發(fā)射接受管，檢測編碼盤的位置或移動的方向、速度等。其優(yōu)缺點剛好與電位器式相反，它是數字信號輸出，接口方便；非接觸式壽命長；不需限位可以無限次旋轉等。

編碼器輸出表示位移增量的編碼器脈沖信號，并帶有符號。根據其刻度方法及信號輸出形式，分為增量式編碼器和絕對式編碼器。作為工業(yè)機器人位移傳感器，光電編碼器應用最為廣泛。3.2.1內部傳感器光電編碼器：

光電編碼器由發(fā)光元件、聚光鏡、漏光盤、光欄板、光敏管等構成。燈泡發(fā)出的光線經過聚焦后變成平行光束，當漏光盤上的條紋與光欄板上的條紋重合時，光敏管便接受一次光的信號并記數，由此可以測試旋轉速度。3.2.1內部傳感器光電編碼器結構示意圖：3.2.1內部傳感器編碼器信號航空插頭3.2.1內部傳感器其他角編碼器外形3.2.1內部傳感器其他角編碼器外形（續(xù)）拉線式角編碼器利用線輪，能將直線運動轉換成旋轉運動。3.2.1內部傳感器3.2.1內部傳感器絕對式碼盤與增量式碼盤有何區(qū)別？絕對式編碼器按照角度直接進行編碼，可直接把被測轉角用數字代碼表示出來。透光區(qū)不透光區(qū)3.2.1內部傳感器絕對式編碼器的碼盤示意圖3.2.1內部傳感器絕對式接觸式編碼器演示4個電刷4位二進制碼盤

+5V輸入公共碼道最小分辨角度為α=360°/2n

3.2.1內部傳感器2．絕對式光電編碼器

a）光電碼盤的平面結構（8碼道）b）光電碼盤與光源、光敏元件的對應關系（4碼道）

高位低位3.2.1內部傳感器絕對式光電編碼器的分辨力及分辨率絕對式光電編碼器的測量精度取決于它所能分辨的最小角度，而這與碼盤上的碼道數n有關，即最小能分辨的角度及分辨率為：

α=360°/2n分辨率=1/2n3.2.1內部傳感器二、增量式編碼器轉軸盤碼及狹縫光敏元件光欄板及辨向用的A、B狹縫LEDABC零位標志ABC3.2.1內部傳感器增量式編碼器的原理增量式光電編碼盤上只有A、B、C三條碼道，只需要三對紅外發(fā)射接受管。在A、B碼道上分別刻有等距離的黑白相間標識（或透光縫隙）并相互錯開半個縫寬（90度），C道只有一個黑點，每轉一圈出一個脈沖。應用增量式編碼器可以得到運動的方向（正轉、反轉）；運動的速度；位移等信息。3.2.1內部傳感器增量式編碼器3.2.1內部傳感器辨向信號和零標志

光電編碼器的光欄板上有A組與B組兩組狹縫，兩組狹縫相對應的光敏元件所產生的信號A、B彼此相差90

相位，用于辯向。當編碼正轉時，A信號超前B信號90

；當碼盤反轉時，B信號超前A信號90

。(請畫出反轉時信號B的波形）

在上一頁圖的碼盤里圈，還有一根狹縫C，每轉能產生一個脈沖，該脈沖信號又稱“一轉信號”或零標志脈沖，作為測量的起始基準。3.2.1內部傳感器增量式光電編碼器的分辨力及分辨率增量式光電編碼器的測量精度取決于它所能分辨的最小角度，而這與碼盤圓周上的狹縫條紋數n有關，即最小能分辨的角度及分辨率為：3.2.1內部傳感器三、角編碼器的應用角編碼器除了能直接測量角位移或間接測量直線位移外，可用于數字測速、工位編碼、伺服電機控制等。3.2.1內部傳感器M法測速（適合于高轉速場合）T編碼器每轉產生N個脈沖，在T時間段內有m1

個脈沖產生，則轉速（r/min)為：n=60m1/（NT）

m13.2.1內部傳感器例題T有一增量式光電編碼器，其參數為1024p/r，在5s時間內測得65536個脈沖，則轉速（r/min)為：

n=60×65536/（1024×5）r/min

=768r/min

m13.2.1內部傳感器T法測速（適合于低轉速場合）時鐘脈沖fc

編碼器輸出脈沖

m2

···編碼器每轉產生N

個脈沖，用已知頻率fc作為時鐘，填充到編碼器輸出的兩個相鄰脈沖之間的脈沖數為m2

，則轉速(r/min)為n=60fc/（Nm2）

3.2.1內部傳感器T法測速舉例時鐘脈沖fc

編碼器輸出脈沖

m2

···

n=60fc

/（Nm2

）

=60*1000000/（1024*3000）

=19.53r/min

有一增量式光電編碼器，其參數為1024p/r，測得兩個相鄰脈沖之間的脈沖數為3000，時鐘頻率fc為1MHz，則轉速（r/min)為：3.2.1內部傳感器安裝套編碼器的安裝方式

1.編碼器的套式安裝3.2.1內部傳感器安裝軸編碼器的軸式安裝3.2.1內部傳感器編碼器的安裝機械方面：由于編碼器屬于高精度機電一體化設備，所以編碼器軸與用戶端輸出軸之間需要采用彈性軟連接，以避免因用戶軸的串動、跳動而造成編碼器軸系和碼盤的損壞3.2.1內部傳感器旋轉編碼器的安裝機械方面：安裝時注意允許的軸負載應保證編碼器軸與用戶輸出軸的不同軸度＜0.20mm，與軸線的偏角＜1.5°安裝時嚴禁敲擊和摔打碰撞，以免損壞軸系和碼盤長期使用時，定期檢查固定編碼器的螺釘是否松動（每季度一次）3.2.1內部傳感器旋轉編碼器的安裝電氣方面：接地線應盡量粗，一般應大于1.5平方編碼器的輸出線彼此不要搭接，以免損壞輸出電路編碼器的信號線不要接到直流電源上或交流電流上，以免損壞輸出電路與編碼器相連的電機等設備，應接地良好，不要有靜電3.2.1內部傳感器旋轉編碼器的安裝電氣方面：配線時應采用屏蔽電纜開機前，應仔細檢查，產品說明書與編碼器型號是否相符，接線是否正確長距離傳輸時，應考慮信號衰減因素，選用具備輸出阻抗低，抗干擾能力強的型號3.2.1內部傳感器旋轉編碼器的安裝電氣方面：避免在強電磁波環(huán)境中使用3.2.1內部傳感器旋轉編碼器的安裝環(huán)境方面：編碼器是精密儀器，使用時要注意周圍有無振源及干擾源不是防漏結構的編碼器不要濺上水、油等，必要時要加上防護罩注意環(huán)境溫度、濕度是否在儀器使用要求范圍之內3.2.1內部傳感器編碼器在定位加工中的應用1—絕對式編碼器

2—電動機

3—轉軸

4—轉盤

5—工件

6—刀具

設該增量式光電編碼器的參數為1024p/r，大、小皮帶輪的傳動比為5，若希望當加工好元件1后緊接著加工元件8，則電動機轉動了多少分之幾圈？應等待編碼器給出多少脈沖數時，電動機停轉？3.2.1內部傳感器編碼器在數控加工中心的刀庫選刀控制中的應用旋轉刀庫被加工工件刀具角編碼器的輸出為當前刀具號角編碼器與旋轉刀庫連接3.2.1內部傳感器編碼器在伺服電機中的應用利用編碼器測量伺服電機的轉速、轉角，并通過伺服控制系統(tǒng)控制其各種運行參數。轉速測量轉子磁極位置測量角位移測量3.2.1內部傳感器3）速度、角速度測量速度、角速度測量是驅動器反饋控制必不可少的環(huán)節(jié)。有時也利用測位移傳感器測量速度及檢測單位采樣時間位移量，但這種方法有其局限性：低速時測量不穩(wěn)定的危險；高速時，只能獲得較低的測量精度。最通用的速度、角速度傳感器是測速發(fā)電機或成為轉速表的傳感器、比率發(fā)電機。測量角速度的測速發(fā)電機，可按其構造分為直流測速發(fā)電機、交流測速發(fā)電機和感應式交流測速發(fā)電機。3.2.1內部傳感器784）加速度測量隨著機器人的高速比、高精度化，機器人的振動問題提上日程。為了解決振動問題，有時在機器人的運動手臂等位置安裝加速度傳感器，測量振動加速度，并把它反饋到驅動器上。

a)應變片加速度傳感器

b)伺服加速度傳感器

c)壓電感應加速度傳感器

d)其他類型傳感器項目3工業(yè)機器人控制與傳感器技術——任務3.2工業(yè)機器人傳感器基礎知識謝謝大家觀看《工業(yè)機器人技術及應用》項目3工業(yè)機器人控制與傳感器技術《工業(yè)機器人技術及應用》3.2工業(yè)機器人傳感器基礎知識——3.2.2外部傳感器工業(yè)機器人控制與傳感器技術3.2.2外部傳感器1．概述

為了檢測作業(yè)對象及環(huán)境或機器人與它們的關系，在機器人上安裝了觸覺傳感器、視覺傳感器、力覺傳感器、接近覺傳感器、超聲波傳感器和聽覺傳感器，大大改善了機器人工作狀況，使其能夠更充分地完成復雜的工作。由于外部傳感器為集多種學科于一身的產品，有些方面還在探索之中，隨著外部傳感器的進一步完善，機器人的功能越來越強大，將在許多領域為人類做出更大貢獻。3.2.2外部傳感器2．外部傳感器功能分類（1）觸覺傳感器觸覺是接觸、沖擊、壓迫等機械刺激感覺的綜合，觸覺可以用來進行機器人抓取，利用觸覺可進一步感知物體的形狀、軟硬等物理性質。一般把檢測感知和外部直接接觸而產生的接觸覺、壓力、觸覺及接近覺的傳感器稱為機器人觸覺傳感器3.2.2外部傳感器接觸覺：接觸覺是通過與對象物體彼此接觸而產生的，所以最好使用手指表面高密度分布觸覺傳感器陣列，它柔軟易于變形，可增大接觸面積，并且有一定的強度，便于抓握。接觸覺傳感器可檢測機器人是否接觸目標或環(huán)境，用于尋找物體或感知碰撞。主要有：機械式、彈性式和光纖式等。機械式傳感器：利用觸點的接觸斷開獲取信息，通常采用微動開關來識別物體的二維輪廓，由于結構關系無法高密度列陣。3.2.2外部傳感器彈性式傳感器：這類傳感器都由彈性元件、導電觸點和絕緣體構成。如采用導電性石墨化碳纖維、氨基甲酸乙酯泡沫、印制電路板和金屬觸點構成的傳感器，碳纖維被壓后與金屬觸點接觸，開關導通。也可由彈性海綿、導電橡膠和金屬觸點構成，導電橡膠受壓后，海綿變形，導電橡膠和金屬觸點接觸，開關導通。也可由金屬和鈹青銅構成，被絕緣體覆蓋的青銅箔片被壓后與金屬接觸，觸點閉合。3.2.2外部傳感器光纖傳感器這種傳感器包括由一束光纖構成的光纜和一個可變形的反射表面。光通過光纖束投射到可變形的反射材料上，反射光按相反方向通過光纖束返回。如果反射表面是平的，則通過每條光纖所返回的光的強度是相同的。如果反射表面因與物體接觸受力而變形，則反射的光強度不同。用高速光掃描技術進行處理，即可得到反射表面的受力情況。接觸覺傳感器(a)點式;(b)棒式;(c)緩沖器式;(d)平板式;(e)環(huán)式

3.2.2外部傳感器2024/2/23機電工程學院872)接近覺接近覺是一種粗略的距離感覺，接近覺傳感器的主要作用是在接觸對象之前獲得必要的信息，用來探測在一定距離范圍內是否有物體接近、物體的接近距離和對象的表面形狀及傾斜等狀態(tài)，一般用“1”和“0”兩種態(tài)表示。接近覺傳感器

3.2.2外部傳感器2024/2/23在機器人中，主要用于對物體的抓取和躲避。接近覺一般用非接觸式測量元件，如霍爾效應傳感器、電磁式接近開關和光學接近傳感器。以光學接近傳感器為例，其結構如圖。由發(fā)光二極管和光敏晶體管組成。發(fā)光二極管發(fā)出的光經過反射被光敏晶體管接收，接收到的光強和傳感器與目標的距離有關，輸出信號是距離的函數。紅外信號被調制成某一特定頻率，可大大提高信噪比3.2.2外部傳感器89

接近覺傳感器能使機器人手爪感知與物體的接近程度，當近到一定距離時能使高速搜索物體的手爪向控制系統(tǒng)發(fā)出減速信號，以減少手爪和物體的沖擊。接近覺傳感器有光學、超聲波和電磁等幾種，一般裝在手爪上。3.2.2外部傳感器3)滑覺機器人在抓取不知屬性的物體時，其自身應能確定最佳握緊力的給定值。當握緊力不夠時，要檢測被握緊物體的滑動，利用該檢測信號，在不損害物體的前提下，考慮最可靠的夾持方法，實現此功能的傳感器稱為滑覺傳感器。

滑覺傳感器有滾動式和球式，還有一種通過振動檢測滑覺的傳感器。物體在傳感器表面上滑動時，和滾輪或環(huán)相接觸，把滑動變成轉動。3.2.2外部傳感器2024/2/23機電工程學院91磁力式滑覺傳感器中，滑動物體引起滾輪滾動，用磁鐵和靜止的磁頭，或用光傳感器進行檢測，這種傳感器只能檢測到一個方向的滑動。球式傳感器用球代替滾輪，可以檢測各個方向的滑動，振動式滑覺傳感器表面伸出的觸針能和物體接觸，物體滾動時，觸針與物體接觸而產生振動，這個振動由壓電傳感器或磁場線圈結構的微小位移計檢測。滾輪式滑覺傳感器如圖所示。3.2.2外部傳感器測振式滑覺傳感器

常見的滑覺傳感器3.2.2外部傳感器柱型滾輪式滑覺傳感器(a)機器人夾持器；(b)傳感器

常見的滑覺傳感器3.2.2外部傳感器球形滑覺傳感器常見的滑覺傳感器3.2.2外部傳感器3.2.2外部傳感器（2）力覺傳感器力覺是指對機器人的指、肢和關節(jié)等運動中所受力的感知.主要包括：腕力覺、關節(jié)力覺和支座力覺等，根據被測對象的負載，可以把力傳感器分為測力傳感器(單軸力傳感器)、力矩表(單軸力矩傳感器)、手指傳感器(檢測機器人手指作用力的超小型單軸力傳感器)和六軸力覺傳感器。3.2.2外部傳感器力覺傳感器根據力的檢測方式不同，可以分為：1)檢測應變或應力的應變片式，應變片力覺傳感器被機器人廣泛采用；2)利用壓電效應的壓電元件式；3)用位移計測量負載產生的位移的差動變壓器、電容位移計式。在選用力傳感器時，首先要特別注意額定值，其次在機器人通常的力控制中，力的精度意義不大，重要的是分辨率。在機器人上實際安裝使用力覺傳感器時，一定要事先檢查操作區(qū)域，清除障礙物。這對實驗者的人身安全、對保證機器人及外圍設備不受損害有重要意義。3.2.2外部傳感器Draper的腕力傳感器

常見的力覺傳感器3.2.2外部傳感器SRI腕力傳感器應變片連接方式

SRI腕力傳感器

常見的力覺傳感器3.2.2外部傳感器林純一的腕力傳感器

常見的力覺傳感器3.2.2外部傳感器圖

5-22非徑向中心對稱三梁腕力傳感器

3.2.2外部傳感器（3）距離傳感器