傳感器已成機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的中堅(jiān)力量
隨著智能化的程度提高,傳感器應(yīng)用越來越多。智能機(jī)器人主要有交互機(jī)器人、傳感機(jī)器人和自主機(jī)器人3種。從擬人功能出發(fā),視覺、力覺、觸覺最為重要,早已進(jìn)入實(shí)用階段,聽覺也有較大進(jìn)展,其它還有嗅覺、味覺、滑覺等,對(duì)應(yīng)有多種傳感器,所以機(jī)器人傳感產(chǎn)業(yè)也形成了生產(chǎn)和科研力量。
電動(dòng)工具批發(fā)市場(chǎng)內(nèi)傳感器
機(jī)器介機(jī)電一體化的產(chǎn)品,內(nèi)傳感器和電機(jī)、軸等機(jī)械部件或機(jī)械結(jié)構(gòu)如手臂(Arm)、手腕(Wrist)等安裝在一起,完成位置、速度、力度的測(cè)量,實(shí)現(xiàn)伺服控制。
位置(位移)傳感器
電動(dòng)工具批發(fā)市場(chǎng)直線移動(dòng)傳感器有電位計(jì)式傳感器和可調(diào)變壓器兩種。角位移傳感器有電位計(jì)式、可調(diào)變壓器(旋轉(zhuǎn)變壓器)及光電編碼器三種,其中光電編碼器有增量式編碼器和絕對(duì)式編碼器。增量式編碼器一般用于零位不確定的位置伺服控制,絕對(duì)式編碼器能夠得到對(duì)應(yīng)于編碼器初始鎖定位置的驅(qū)動(dòng)軸瞬時(shí)角度值,當(dāng)設(shè)備受到壓力時(shí),只要讀出每個(gè)關(guān)節(jié)編碼器的讀數(shù),就能夠?qū)λ欧刂频慕o定值進(jìn)行調(diào)整,以防止機(jī)器人啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生過劇烈的運(yùn)動(dòng)。
速度和加速度傳感器
速度傳感器有測(cè)量平移和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)速度兩種,但大多數(shù)情況下,只限于測(cè)量旋轉(zhuǎn)速度。利用位移的導(dǎo)數(shù),特別是光電方法讓光照射旋轉(zhuǎn)圓盤,檢測(cè)出旋轉(zhuǎn)頻率和脈沖數(shù)目,以求出旋轉(zhuǎn)角度,及利用圓盤制成有縫隙,通過二個(gè)光電二極管辨別出角速度,即轉(zhuǎn)速,這就是光電脈沖式轉(zhuǎn)速傳感器。此外還有測(cè)速發(fā)電機(jī)用于測(cè)速等。
應(yīng)變儀即伸縮測(cè)量?jī)x,也是一種應(yīng)力傳感器,用于加速度測(cè)量。加速度傳感器用于測(cè)量工業(yè)機(jī)器人的動(dòng)態(tài)控制信號(hào)。一般有由速度測(cè)量進(jìn)行推演、已知質(zhì)量物體加速度所產(chǎn)生動(dòng)力,即應(yīng)用應(yīng)變儀測(cè)量此力進(jìn)行推演,還有就是下面所說的方法:
與被測(cè)加速度有關(guān)的力可由一個(gè)已知質(zhì)量產(chǎn)生。這種力可以為電磁力或電動(dòng)力,最終簡(jiǎn)化為對(duì)電流的測(cè)量,這就是伺服返回傳感器,實(shí)際又能有多種振動(dòng)式加速度傳感器。
力覺傳感器
力覺傳感器用于測(cè)量?jī)晌矬w之間作用力的三個(gè)分量和力矩的三個(gè)分量。機(jī)器人中理想的傳感器是粘接在依從部件的半導(dǎo)體應(yīng)力計(jì)。具體有金屬電阻型力覺傳感器、半導(dǎo)體型力覺傳感器、其它磁性壓力式和利用弦振動(dòng)原理制作的力覺傳感器。
還有轉(zhuǎn)矩傳感器(如用光電傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)矩)、腕力傳感器(如國(guó)際斯坦福研究所的由6個(gè)小型差動(dòng)變壓器組成,能測(cè)量作用于腕部X、Y和Z三個(gè)方向的動(dòng)力及各軸動(dòng)轉(zhuǎn)矩)等。由于機(jī)器人發(fā)展歷史較長(zhǎng),近年來普遍采用以交流永磁電動(dòng)機(jī)為主的交流伺服系統(tǒng),對(duì)應(yīng)位置、速度等傳感器大量應(yīng)用的是:各種類型的光電編碼器、磁編碼器和旋轉(zhuǎn)變壓器。