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装上了传感器的机器人未来是否会无所不能?(

发布时间:2019-08-04 08:27

  不论设计如何精妙,机器人仍然依赖于所使用的组件。位置编码器是机器人位置、方向和运动控制的关键组件之一。根据检测对象的不同可分为内部传感器和外部传感器。内部传感器主要用来检测机器人本身状态(如手臂间角度),多为检测位置和角度的传感器。

  外部传感器主要用来检测机器人所处环境(如是什么物体,离物体的距离有多远等)及状况(如抓取的物体是否滑落)的传感器。具体有物体识别传感器、物体探伤传感器、接近觉传感器、距离传感器、力觉传感器,听觉传感器等。

  在工业自动化领域,机器需要传感器提供必要的信息,以正确执行相关的操作。机器人已经开始应用大量的传感器以提高适应能力。绝大多数智能机器人的外部传感器,可以大致分为触觉传感器,接近传感器、力学传感器,以及视觉、滑觉、热觉等多种类型的传感器。例如有很多的协作机器人集成了力矩传感器和摄像机,以确保在操作中拥有更好的视角,同时保证工作区域的安全等。

  二维视觉传感器主要就是一个摄像头,它可以完成物体运动的检测以及定位等功能,二维视觉传感器已经出现了很长时间,许多智能相机可以配合协调工业机器人的行动路线,根据接收到的信息对机器人的行为进行调整。

  最近三维视觉传感器逐渐兴起,三维视觉系统必须具备两个摄像机在不同角度进行拍摄,这样物体的三维模型可以被检测识别出来。相比于二维视觉系统,三维传感器可以更加直观的展现事物。

  力扭矩传感器是一种可以让机器人知道力的传感器,可以对机器人手臂上的力进行监控,根据数据分析,对机器人接下来行为作出指导。

  工业机器人尤其是协作机器人最大的要求就是安全,要营造一个安全的工作环境,就必须让机器人识别什么事不安全。一个碰撞传感器的使用,可以让机器人理解自己碰到了什么东西,并且发送一个信号暂停或者停止机器人的运动。

  与上面的碰撞检测传感器不同,使用安全传感器可以让工业机器人感觉到周围存在的物体,安全传感器的存在,避免机器人与其他物体发生碰撞。

  现代的磁旋转传感器主要包括有四相传感器和单相传感器。在工作过程中,四相差动旋转传感器用一对检测单元实现差动检测,另一对实现倒差动检测。这样,四相传感器的检测能力是单元件的四倍。而二元件的单相旋转传感器也有自己的优点,也就是小巧可靠的特点,并且输出信号大,能检测低速运动,抗环境影响和抗噪声能力强,成本低。因此单相传感器也将有很好的市场。

  光纤传感器是最近几年出现的新技术,可以用来测量多种物理量,比如声场、电场、压力、温度、角速度、加速度等,还可以完成现有测量技术难以完成的测量任务。在狭小的空间里,在强电磁干扰和高电压的环境里,光纤传感器都显示出了独特的能力。目前光纤传感器已经有70多种,大致上分成光纤自身传感器和利用光纤的传感器。

  仿生传感器,是一种采用新的检测原理的新型传感器,它采用固定化的细胞、酶或者其他生物活性物质与换能器相配合组成传感器。这种传感器是近年来生物医学和电子学、工程学相互渗透而发展起来的一种新型的信息技术。这种传感器的特点是机能高、寿命长。在仿生传感器中,比较常用的是生体模拟的传感器。

  红外系统的核心是红外探测器,按照探测的机理的不同,可以分为热探测器和光子探测器两大类。热探测器是利用辐射热效应,使探测元件接收到辐射能后引起温度升高,进而使探测器中依赖于温度的性能发生变化。检测其中某一性能的变化,便可探测出辐射。多数情况下是通过热电变化来探测辐射的。当元件接收辐射,引起非电量的物理变化时,可以通过适当的变换后测量相应的电量变化。

  压电传感器主要应用在加速度、压力和力等的测量中。压电式加速度传感器是一种常用的加速度计。它具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点。压电式加速度传感器在飞机、汽车、船舶、桥梁和建筑的振动和冲击测量中已经得到了广泛的应用,特别压电传感器的外形是航空和宇航领域中更有它的特殊地位。

  那么机器人就是如何从静止走向移动的呢?传感器就有点什么样的作用呢?机器人是由计算机控制的复杂机器,它具有类似人的肢体及感官功能;动作程序灵活;有一定程度的智能;在工作时可以不依赖人的操纵。机器人传感器在机器人的控制中起了非常重要的作用,正因为有了传感器,机器人才具备了类似人类的知觉功能和反应能力。

  因此机器人可代替或协助人类完成各种工作,凡是枯燥的、危险的、有毒的、有害的工作,都可由机器人大显身手。机器人除了广泛应用于制造业领域外,还应用于资源勘探开发、救灾排险、医疗服务、家庭娱乐、军事和航天等其他领域。机器人是工业及非产业界的重要生产和服务性设备,也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。

  近期,瑞士苏黎世联邦理工学院的科学家开发出了一个携式人造电子鼻传感器,打出的旗号是最小、最便宜!上图看看,确实很袖珍啊。

  首先咱明确一下它的用途,是用于地震和雪崩的灾后搜救的。它采用阵列式传感器侦测多种物质,检测可证明人类存在的特定“化学足迹”,十分可靠且能重复化学组成检测。研究团队专门研究了人体代谢特有的副产物气体,比如丙酮、氨、异戊二烯等。

  这个阵列式传感器对这些气体异常敏感,能在第一时间发现受困群众,简直比狗鼻子还灵。

  传感器是分散在多样化的应用领域。排名第一的领域为军用无人机,第二位为农业机器人。

  在食物生存为基础的自然进化环境下,生物进化的原则是用进废退;所以狗嗅觉发达;鹰视觉发达;蝙蝠使用雷达;蛇利用红外传感;包括人也是一样,很难有生物将感知全面发展。但是,未来机器人在资源充足(成本可接受)的基础上,也许会汇集这个星球上所有生物的优点。

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