机器人传感器部分详解共35页

合集下载

机器人的感觉系统(1)

如视觉或触觉的，
内部传感器则装入机器人内部。
如转角编码器，
内部传感器是用来确定机器人在其自身坐标系内的姿态位置的
如用来测量位移、速度、加速度和应力的通用型传感器。
外部传感器则用于机器人本身相对其周围环境的定位。
外部传感机构的使用使机器人能以柔性方式与其环境互相作用。负责检验诸如距离、接近程度和接触程度之类的变量，便于机器
确实是机器人领域中一项活跃的研究和开发课题。
二、机器人传感器的分类
几乎所有的机器人都使用内部传感器，如为测量回转关节位置的编码器，和测量速度以控制其运动的测速计。大多数控制器都具备接口能力，故来自输送装置、机床以及机器人本身的信号，被综合利用以完成一项任务。
然而，机器人的感觉系统通常指机器人的外部传感器，这些传感器使机器人能获取外部环境的有用信息，可为更高层次的机器人控制提供更好的适应能力，也就是使机器人增加了自动检测能力，提高机器人的智能，
系统。如转角编码器，
从检测对象上看，机器人的传感器分属和。
内部状态传感器：机器人要感知它自己的内部状态，用以调整并控制机器人的行动，就要检测机器人本身的坐标轴来确定其位置，
它通常由位置、加速度、速度及压力传感器组成内部传感器。，
外部状态传感器：机器人还要感知周围环境、目标构成等状态信息，要使机器人对环境有自校正和自适应能力，就要检测外部环境信息，
人的引导及物体的识别和处理。
二、机器人传感器的分类
尽管接近觉、触觉和力觉传感器在提高机器人性能方面具有重大的作用。
但视觉被认为是机器人重要的感觉能力。
机器人视觉可定义为从三维环境的图像中提取、显示和说明信息的过程。
这一过程通常也称为机器视觉或计算机视觉，

机器人传感器

❖ 目前的压觉传感器主要是分布式压觉传感器，
即通过把分散敏感元件排列成矩阵式格子来设计的。 ❖ 导电橡胶、感应高分子、应变计、光电器件和霍尔元件常被用敏感元件阵列单元。
00:47
压觉传感器原理
❖ 这种传感器是对小型线性调整器的改进。 ❖ 在调整器的轴上安装了线性弹簧。一个传感器有l0mm的有效行
00:47
力觉ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
❖ 力觉传感器的作用 ❖ 关节力传感器 ❖ 腕力传感器 ❖ 基座力传感器
00:47
力觉传感器的作用
1. 感知是否夹起了工件或是否夹持在正确部位； 2. 控制装配、打磨、研磨抛光的质量； 3. 装配中提供信息、以产生后续的修正补偿运
动来保证装配质量和速度 4. 防止碰撞、卡死和损坏机件。
“电脑化”是这代机器人的重要标志。
00:47
机器人传感器的分类
❖ 机器人传感器可分为内部检测传感器及外界检测传感器两大类。
❖ 内部检测传感器是以机器人本身的坐标轴来确定其位置，是安装在机器人自身中用来感知它自己的状态，以调整并控制机器人的行动。它通常由位置、加速度、速度及压力传感器组成。
❖ 外界检测传感器用于机器人对周围环境、日标构的状
00:47
机器人传感器
00:47
目录
❖ 概述 ❖ 触觉传感器 ❖ 接近觉传感器 ❖ 视觉传感器 ❖ 听觉、嗅觉、味觉及其他传感器
小结
00:47
概述
❖ 机器人与传感器 ❖ 机器人传感器分类
00:47
机器人与传感器 ❖ 机器人及机器人传感器的定义 ❖ 机器人的发展历史
00:47
机器人及机器人传感器的定义
人工皮肤触觉传感器的研究重点
00:47

机器人的传感器部分

6、介绍传感器定义、传感器的组成、机器人传感器的分类答：一．传感器的定义传感器是一种能感受规定的被测量件并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。

传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置。

其包含以下几个方面的含义：1.传感器是测量装置，能完成检测任务；2.它的输入量是某一被测量，可能是物理量，也可能是化学量、生物量等；3.输出量是某种物理量，这种量要便于传输、转换、处理、显示等等，这种量可以是气、光、电量，但主要是电量；4.输入输出有对应关系，且应有一定的精确度。

二．机器人传感器的组成传感器一般由敏感元件、转换元件、转换电路三部分组成。

三．机器人传感器的分类（1）按被测量分类，可分为力学量、光学量、磁学量、几何学量、运动学量、流速与流量、液面、热学量、化学量、生物量传感器等。

这种分类有利于选择传感器、应用传感器（2）按照工作原理分类，可分为电阻式、电容式、电感式，光电式，光栅式、热电式、压电式、红外、光纤、超声波、激光传感器等。

这种分类有利于研究、设计传感器，有利于对传感器的工作原理进行阐述。

（3）按敏感材料不同分为半导体传感器、陶瓷传感器、石英传感器、光导纤推传感器、金属传感器、有机材料传感器、高分子材料传感器等。

这种分类法可分出很多种类。

（4）按照传感器输出量的性质分为摸拟传感器、数字传感器。

其中数字传感器便干与计算机联用，且坑干扰性较强，例如脉冲盘式角度数字传感器、光栅传感器等。

传感器数字化是今后的发展趋势。

（5）按应用场合不同分为工业用，农用、军用、医用、科研用、环保用和家电用传感器等。

若按具体便用场合，还可分为汽车用、船舰用、飞机用、宇宙飞船用、防灾用传感器等。

（6）根据使用目的的不同，又可分为计测用、监视用，位查用、诊断用，控制用和分析用传感器等。

主要特点传感器的特点包括：微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化，它不仅促进了传统产业的改造和更新换代，而且还可能建立新型工业，从而成为21世纪新的经济增长点。

ROBOT

载荷检测：两传感器，发光Sensor 基板发射受光Sensor(Sensor 感知基板存在) 手臂传感器具有破片检测功能，完好基板与破片基板反射信号值不一样
六轴机器人结构形式
各关节转动范围：关节1（ T ）： -360 °～ +360 ° 关节2（ W ）： - 90 °～ + 90 ° 关节3（ U ）： -60 ° ～ +210 ° 关节4（ C ）： -360 °～ +360 ° 关节5（ B ）： - 90 ° ～ + 90 ° 关节6（ S ）： -360 ° ～ +360 °
送片时： ATM Robot Load Lock的input Plate上 Cooling Plate 上升 Cooling Plate 下降
Actuator将input plate上Alignment顶起，固定玻璃真空Robot取片至P/C Susceptor下降，传送完成
Susceptor上升lift pin 将玻璃基板顶起
85 4 ln 99 32
Q KAtm
5441 .8 28 A 2.49 m 2 830 73.8
Heat exchanger与Chiller对比
项目 Temp Range Cooling Method 冷却式 Chiller -30℃ ~ +80℃ Refrigerant Cooling Heat Exchanger +30℃ ~ +90℃ PCW Cooling
t1 t2 t1 t2
②
适用于任何流体
适用于无相变流体
M1 M 2
分别为热流体与冷流体的质量流量，Kg/s 分别为热流体与冷流体的焓，J/Kg 分别为两种流体的定压质量比热，J/(Kg· ℃)

常见的工业机器人传感器类型和作用介绍

常见的工业机器人传感器类型和作用介绍工业机器人是现代工业生产中的重要设备，它可以自动完成各种工艺操作，提高生产效率和质量。

而机器人要实现自主操作和与环境的交互，就必须依赖传感器来获取各种信息。

下面将介绍一些常见的工业机器人传感器类型及其作用。

1.视觉传感器：视觉传感器是机器人中应用最广泛的传感器之一，可以帮助机器人获取周围环境的图像信息，实现目标识别、位置定位、检测等功能。

常见的视觉传感器包括CCD相机、CMOS相机等，其分辨率越高，精度越高。

2.力传感器：力传感器可以测量机器人与周围环境之间的力和力矩，实现精确控制和操作。

常见的力传感器有电容式、压阻式、电感式等，可以应用于装配、抓取、力控处置等任务。

3.距离传感器：距离传感器可以测量机器人与物体之间的距离，实现避障、定位等功能。

常见的距离传感器包括激光传感器、超声波传感器、红外线传感器等，可以用于测距、测量高度等任务。

4.光电传感器：光电传感器可以检测物体的存在、颜色、形状等特性，实现物体识别、分类、定位等功能。

常见的光电传感器有光电开关、光幕、光电编码器等，可以应用于自动分拣、装配等任务。

5.温度传感器：温度传感器可以测量机器人周围环境的温度变化，实现温度控制、安全保护等功能。

常见的温度传感器包括热敏电阻、热电偶等，可以用于焊接、烤箱等工作环境中。

6.声音传感器：声音传感器可以检测周围环境中的声音，实现语音交互、声音控制等功能。

常见的声音传感器有麦克风、声纳等，可以应用于机器人导航、语音识别等任务。

7.气体传感器：气体传感器可以检测周围环境中的气体浓度和成分，实现气体分析、安全监测等功能。

常见的气体传感器有气体传感电阻、气体传感器阵列等，可以应用于有害气体探测、环境监测等任务。

8.触摸传感器：触摸传感器可以感知机器人与物体接触的力和位置，实现精确控制和安全保护。

常见的触摸传感器有电容触摸传感器、压阻触摸传感器等，可以用于装配、物体操纵等任务。

机器人传感器PPT课件

33
.》》
6.1.6 传感器的发展方向
1. 新型传感器的开发鉴于传感器的工作机理是基于各种效应和定律，
由此启发人们进一步发现新现象、采用新原理、开发新材料、采用新工艺，并以此研制出具有新原理的新型物性型传感器，这是发展高性能、多功能、低成本和小型化传感器的重要途径。总之，传感器正经历着从以结构型为主转向以物性型为主的过程。
W
2
❖ 3.莫尔条纹具有平均光栅误差的作用。
41
.》》
1）. 光栅位移传感器
通过光电元件，可将莫尔条纹移动时光强的变化转换为近似正弦变化的电信号，如图所示。
U
Um
U0
o
W/2
W
3W/2 2W
x
其电压为： UU0Umsin 2 W x
42
.》》
1）. 光栅位移传感器
将此电压信号放大、整形变换为方波，经微分转换为脉冲信号，再经辨向电路和可逆计数器计数，则可用数字形式显示出位移量，位移量等于脉冲与栅距乘积。测量分辨率等于栅距。
旋转角、偏转角、角振动等速度、振动、流量、动量等
转速、角振动等振动、冲击、质量等
角振动、扭矩、转动惯量等
力压力时间频率
温度光
重量、应力、力矩等周期、记数、统计分布等热容量、气体速度、涡流等光通量与密度、光谱分布等
13
.》》
电容法测位移
14
.》》
电感法测厚度
15
.》》
霍尔法计数
45
.》》
2）、感应同步器
2.感应同步器的工作原理 ❖ 在滑尺的绕组中，施加频率为f（一般为2~10kHz）的交
变电流时，定尺绕组感应出频率为f的感应电动势。感应电动势的大小与滑尺和定尺的相对位置有关。 ❖ 设正弦绕组供电电压为Us，余弦绕组供电电压为Uc，移动距离为x，节距为T，则正弦绕组单独供电时，在定尺上感应电势为

工业机器人的传感器ppt课件

3
为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益
5.2 工业机器人内部传感器 1 概述
内部传感器中，位置传感器和速度传感器，是当今机器人反馈控制中不可缺少的元件。现已有多种传感器大量生产，但倾斜角传感器、方位角传感器及振动传感器等用作机器人内部传感器的时间不长，其性能尚需进一步改进。
工业机器人的感觉系统包括：
◦ 传感器； ◦ 通过传感器获得数据的处理。
2、工业机器人常用传感器的分类
机器人传感器按用途可分为内部传感器和外部传感器。
内部传感器装在操作机上，包括位移、速度、加速度传感器，是为了检测机器人操作机内部状态，在伺服控制系统中作为反馈信号。
外部传感器，如视觉、触觉、力觉距离等传感器，是为了检测作业对象及环境与机器人的联系。
17
为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益
◦ 光纤传感器
这种传感器包括由一束光纤构成的光缆和一个可变形的反射表面。光通过光纤束投射到可变形的反射材料上，反射光按相反方向通过光纤束返回。如果反射表面是平的，则通过每条光纤所返回的光的强度是相同的。如果反射表面因与物体接触受力而变形，则反射的光强度不同。用高速光扫描技术进行处理，即可得到反射表面的受力情况。
关于编码器编码器输出表示位移增量的编码器脉冲信号，并带有符号。据检测原理，编码器可分为：光学式、磁式、感应式和电容式。根据其刻度方法及信号输出形式，分为增量式编码器和绝对式编码器。作为机器人位移传感器，光电编码器应用最为广泛。

机器人传感器ppt课件

分类：,关节力传感器、腕力传感器、指力传感器。
1. 机器人传感器
（6）机器人力觉传感器：
1，多维力传感器指的是一种能够同时测量两个方向以上力及力矩分量的力传感器，在笛卡尔坐标系中力和力矩可以各自分解为三个分量，因此，多维力最完整的形式是六维力/力矩传感器，即能够同时测量三个力分量和三个力矩分量的传感器，目前广泛使用的多维力传感器就是这种传感器。
（6）机器人力觉传感器：
原理：力觉传感器经常装于机器人关节处，通过检测弹性体变形来间接测量所受力。装于机器人关节处的力觉传感器常以固定的三坐标形式出现，有利于满足控制系统的要求。目前出现的六维力觉传感器可实现全力信息的测量，因其主要安装于腕关节处被称为腕力觉传感器。
应用：力觉传感器可用来检测机器人自身关节力和机器人与外部环境物体之间相互作用力。
1. 机器人传感器
（9）机器人接近离传感器：
原理：接近觉传感器是非接触检测器件，利用磁感应、涡流、光学原理、超声波、电容和电感、霍尔效应等原理制成。
应用：主要用于探测一个物体是否与另一个物体接近，可用于机器人避障。分类：磁感应传感器、超声波接近传感器、光学接近传感器等。
1. 机器人传感器
（9）机器人接近离传感器：
应用：可以获取外部环境的深度信息，相对距离信息，也可以用来对机器人进行定位和避障等。
分类：超声波测距传感器、激光测距传感器、红外线测距传感器、微波测距传感器、 24GHZ雷达测距传感器。
1. 机器人传感器
（8）机器人距离传感器：
1，超声测距原理：超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中，它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。,

扫地机器人传感器简介

悬崖传感器
总结词
悬崖传感器是扫地机器人中的一种安全保护装置，用于防止机器人从高处边缘掉落。
详细描述
悬崖传感器采用红外线或超声波技术，通过监测机器人与边缘的距离来判断是否处于危险位置。当探测到边缘时，会自动调整机器人的运动轨迹，以避免掉落。这种传感器在扫地机器人中能够提高机器人的安全性能，避免意外事故的发生。
智能控制
传感器数据被传输到扫地机器人的控制系统，通过算法分析实现自动控制、智能调节等功能。
传感器技术的发展趋势
多传感器融合
未来扫地机器人将采用更多种类的传感器，并实现多传感器融合，提高感知精度和稳定性。
AI技术应用
随着人工智能技术的发展，传感器将与AI算法结合，进一步提升扫地机器人的智能化水平。
无线通信技术
无线通信技术的进步将使得传感器数据传输更加稳定、高效，提升扫地机器人的实时响应能力。
02
扫地机器人主要传感器详解
距离传感器
总结词
距离传感器是扫地机器人中用于测量距离的重要元件，它能够感知机器人与障碍物之间的距离，帮助机器人实现智能避障。
详细描述
距离传感器通过发射和接收超声波或红外线来检测障碍物，根据反射回来的时间和波长变化计算出障碍物的距离。这种传感器在扫地机器人中起到至关重要的作用，能够避免机器人撞到家具、墙壁或其他障碍物，提高清洁效率。
防跌落传感器
总结词
防跌落传感器是扫地机器人中的一种安全保护装置，用于防止机器人从楼梯等高处跌落。
详细描述
防跌落传感器通常采用红外线或超声波技术，通过检测机器人下方的空隙或台阶高度来判断是否处于危险位置。当探测到台阶或空隙时，会自动调整机器人的运动轨迹，以避免跌落。这种传感器在扫地机器人中能够提高机器人的安全性能，避免意外事故的发生。