[工學]第四章機器人的感覺系統(tǒng)(編輯修改稿)
2025-03-16 12:02 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 發(fā)展到處理室外的現(xiàn)實世界。 20世紀 70年代以后，實用性的視覺系統(tǒng)出現(xiàn)了。 視覺一般包括三個過程：圖像獲取、圖像處理和圖像理解 。相對而言，圖像理解技術還很落后 。 力覺 機器人力傳感器就安裝部位來講，可以分為 關節(jié)力傳感器、腕力傳感器和指力傳感器 。國際上對腕力傳感器的研究是從 20世紀 70年代開始的。 幾種主要的機器人傳感器簡介 觸覺 作為視覺的補充，觸覺能感知目標物體的表面性能和物理特性：柔軟性、硬度、彈性、粗糙度和導熱性等。對它的研究從 20世紀 80年代初開始，到 20世紀 90年代初已取得了大量的成果。 接近覺 研究它的目的是是使機器人在移動或操作過程中獲知目標（障礙）物的接近程度。移動機器人可以實現(xiàn)避障，操作機器人可避免手爪對目標物由于接近速度過快造成的沖擊。 機器人 傳感器的分類 根據(jù)檢測對象的不同可分為內(nèi)部傳感器和外部傳感器。 （ 1）位置傳感器 用來檢測機器人本身狀態(tài)（如手臂間角度）的傳感器。多為檢測位置和角度的傳感器。 （ 2）角度傳感器 具體有物體識別傳感器、物體探傷傳感器、接近覺傳感器、距離傳感器、力覺傳感器，聽覺傳感器等。 用來檢測機器人所處環(huán)境（如是什么物體，離物體的距離有多遠等）及狀況（如抓取的物體是否滑落）的傳感器。 機器人的觸覺 一般認為觸覺包括接觸覺、壓覺、滑覺、力覺四種，狹義的觸覺按字面上來看是指前三種感知接觸的感覺。 1. 接觸覺傳感器 開關式觸覺傳感器 特點： ?外形尺寸十分大 ?空間分辨率低 利用陣列這一概念已開發(fā)了許多重要的傳感器。 壓阻式陣列觸覺傳感器 碳氈（ CSA） 靈敏度高，具有較強的耐過載能力。缺點是有遲滯，線性差。 導電橡膠 的電阻也會隨壓力的變化而變化，因此也常用來作為觸覺傳感器的敏感材料。 碳氈（ CSA） 另外還有光學式觸覺傳感器、電容式陣列觸覺傳感器等。 它利用一種具有壓電和熱釋電性的高分子材料研制而成。 2. 壓覺傳感器 3. 力覺傳感器 力覺傳感器使用的主要元件是電阻應變片。 （ 3）裝在機器人手爪指關節(jié) （ 或手指上）的力傳感器，稱為 指力傳感器 。 通常我們將機器人的力傳感器分為三類： （ 1）裝在關節(jié)驅(qū)動器上的力傳感器，稱為 關節(jié)力傳感器 。用于控制中的力反饋。 （ 2）裝在末端執(zhí)行器和機器人最后一個關節(jié)之間的力傳感器，稱為 腕力傳感器 。 SRI （ Stanford Research Institute）研制的六維腕力傳感器，如圖所示。它由一只直
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