机器人传感器及机器人应用 PPT

机器人传感器及机器人应用
引言：
给机器人装备什么样的传感器，对 这些传感器有什么要求，这是设计 机器人感觉系统时遇到的首要问题。 选择机器人传感器应当完全取决于 机器人的工作需要和应用特点。
一、机器人需要的感觉能力（1）
触觉能力：
主要指确定工作对象是否存在，以及它的尺寸大小 和形状等。
接近觉：
光电编码器工作原理图：
1-光源 2-聚光镜 3-漏光盘 4-光敏管 5-光拦板
光电编码器结构示意图：
2．位置、角度测量（3）：
光电编码器用于测量直线位移：
1-比较器 2-放大器 3-电液伺服阀 4-光电编码器 5-传动带 6-滑轮 7-活塞 8-钢索
3．速度测量（1）：
介绍交流测速发电机的工作原理。 组成：
二、传感器的分类
1．内传感器：
内传感器是用于测量机器人自身状态的 功能元件。
具体检测的对象有：
关节的线位移、角位移等几何量； 速度、角速度、加速度等运动量； 倾斜角、方位角、振动等物理量。
内传感器常用于控制系统中，用作反馈 元件，检测机器人自身的状态参数。
2．外传感器：
测量与机器人作业有关的外部因素。通 常与机器人的目标识别、作业安全等因 素有关。
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交
三、典型内传感器
1．规定位置检测的内传感器：
应用场合：
检测规定的位置，常用ON/OFF两个状态值。这 种方法用于检测机器人的起始原点、终点位置或 某个确定的位置。
典型元器件：
给定位置检测常用的检测元件有微型开关、光电 开关等。规定的位移量或力作用在微型开关的可 动部分上，开关的电气触点断开（常闭）或接通 （常开）并向控制回路发出动作信号。
典型元器件图例：
2．位置、角度测量（1）：
测量机器人关节线位移和角位移的传 感器是机器人位置反馈控制中必不可 少的元件。常用的有电位器、旋转变 压器、编码器等。其中编码器既可以 检测直线位移，又可以检测角位移。
2．位置、角度测量（2）：
光电编码器：
光电编码器由发光元件、聚光镜、漏光盘、 光栏板、光敏管等构成。灯泡发出的光线 经过聚焦后变成平行光束，当漏光盘上的 条纹与光栏板上的条纹重合时，光敏管便 接受一次光的信号并记数，由此可以测试 旋转速度。
U2∝Φ1n∝U1 n 由此可以看出，当励磁绕组加上电源电压且
测速发电机以转速n转动时，它的输出绕组中 就 当 这转产样动生就方输把向出转改电速变压信时U号2，，转U其换2的大为相小电位和压也转信改速号变n。成1输8正0出°比电。。 压的频率等于电源频率，与转速无关。
测速发电机图例（1）：
转子静止时
3．滑觉传感器：
滑觉传感器有滚轮式和球式。物体在传 感器表面上滑动时，和滚轮或球相接触， 把滑动变成转动。滑动物体引起滚轮的 转动，用磁铁和静止的磁头进行检测。
滑觉传感器图例：
五、机器人的应用
1、弧焊机器人（1）：
1、弧焊机器人（2）：
2、喷漆机器人（1）：
2、喷漆机器人（2）：
3、装配机器人（1）：
接触觉传感器图例：
2．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。
压觉传感器图例：
测速发电机图例（2）：
转子静止时
F
F 转子旋转时
四、典型外传感器
1．接触觉传感器：
接触觉传感器检测机器人是否接触目 标或环境，用于寻找物体或感知碰撞。
工作原理：
在电极和柔性导体之间留有间隙，当施加 外力时，受压部分的柔性导体和柔性绝缘 体发生变形，利用柔性导体和电极之间的 接通状态形成接触觉。
3、装配机器人（2）：
4、FMS系统中机器人：
5、摘果机器人：
6、剪医机器人：
交流异步发电机由定子和转子组成。 定子上有两个绕组：一个作励磁用，用于产
生磁场，称为励磁绕组；另一个输出电压， 称为输出绕组。两个绕组的轴线互相垂直。 转子的结构可视为由无数并联的导体组成， 和鼠笼转子结构一样。
3．速度测量（2）：
3．速度测量（3）：
工作原理：
测速发电机存在如下数量关系：
主要用于探测机器人自身与周围物体之间相对位置 或距离的传感器。接近觉界于触觉与视觉之间。
视觉：
孔、边、拐角的检测及工作对象形状的检测等。
一、机器人需要的感觉能力（2）
压觉：
主要用于检测机器人与作业对象之间接 触面的法向压力值的大小。
滑觉：
主要用于检测物体因自重相对于机器人 手爪的滑移量的大小。