工业机器人外部传感器PPT

1、工业机器人外部传感器，王庆龙，21:02，目录1，工业机器人常用传感器分类2，工业机器人传感器的要求和选择3，触觉传感器4，力传感器5，接近传感器21336002，工业机器人可根据其用途分为内部传感器和外部传感器。内部传感器，包括位移、速度和加速度传感器，安装在机械手上，以检测机器人机械手的内部状态，并作为伺服控制系统中的反馈信号。外部传感器，如视觉、触觉、力和距离传感器，用于检测工作物体与环境和机器人之间的关系。工业机器人常用传感器分类，21:02。二、工业机器人传感器的要求和选择，一般要求：精度高、重复性好、稳定性和可靠性好、抗干扰能力强、重量轻、体积小、安装方便。具体要求：满足加工任务的

2、要求，满足机器人控制的要求，满足安全和其他辅助工作的要求，21:02，如何选择，根据被测对象和环境，确定灵敏度，选择响应特性，线性范围，稳定性和准确性。第三，触觉传感器触觉是接触、冲击和压缩等机械刺激感的综合，可用于机器人抓取，并可利用触觉进一步感知物体的形状、硬度和柔软度等物理特性。通常，通过检测感知与外界的直接接触而产生的诸如接触感、压力感、滑动感等传感器被称为机器人触觉传感器。1)接触传感器：安装在机器人的运动部件或末端执行器(例如爪)上，以判断机器人部件是否与物体接触。接触感是通过与目标物体的接触而产生的，因此最好使用手指表面上具有高密度分布的触觉传感器阵列。2)压力传感器：压力传感器

3、用于检测与机器人接触的物体之间的压力值。压力分布可以通过使用压阻效应制成的压阻元件来检测，压阻效应是指一些材料的内阻随着压力而变化，并将它们密集地排列成阵列。(压敏导电橡胶或塑料)利用压电效应的装置，如压电晶体。其优点是耐腐蚀、带宽高、灵敏度高。缺点是没有DC响应，不能直接检测静态信号。由半导体力敏器件和信号电路组成的集成压敏传感器。常用的有三种类型：压电型(氧化锌/硅集成电路)、电阻型(硅集成电路)和电容型碳化硅，它们具有体积小、成本低和与计算机接口方便的优点；缺点是耐电压负载差和不灵活。压磁传感器、扫描电路和针式差动变压器传感器组成的压力传感器过载能力强，但体积大。21:02，高密度智能压

4、力传感器，是一种很有前途的压力传感器，其中最常用的是压阻式和电容式传感器。特别是，硅电容式压力传感器已被广泛应用，21336002，3)滑动传感。它可以检测物体垂直于夹持方向的重力引起的位移、旋转和变形，从而达到修正应力值、防止滑动、进行多级操作、测量物体重量和表面特性等目的。滚轮驱动光电传感器和狭缝圆板产生脉冲信号。4.力觉传感器力觉是指对机器人运动中手指、四肢和关节所受力的感知，主要包括腕力觉、关节力觉和支撑力觉。根据被测物体的载荷，力传感器可分为力传感器(单轴力传感器)、扭矩计(单轴力矩传感器)和手指传感器(用于检测机器人手指力的超小型单轴力传感器)，根据力检测方法的不同，力传感器可分为

5、：用于检测应变或应力的应变计，应变计力传感器被机器人广泛使用；利用压电效应的压电元件类型；差动变压器和电容位移计，用位移计测量负载引起的位移。分辨率，等级，21:02，th传感器的两端通过法兰与机器人的手腕连接。机器人手腕受力时，八根不同性质的弹性梁变形，使敏感点的应变片产生应变，并输出电信号。在X、Y和Z坐标中的分力和分力矩可以通过一定的数学关系来计算。接近传感器接近传感器是一种传感器，当机器人手在几毫米和几十毫米的距离接近物体时，它可以检测到物体表面的距离、斜率和表面状态。非接触测量元件，例如霍尔效应传感器、电磁接近开关、光学接近传感器和超声波传感器，通常用于接近感测。21:02，1)光电

6、接近传感器响应性好，维护方便，特别是测量精度高。目前，它是最常用的近程传感器之一，但其信号处理复杂，使用环境受到一定程度的限制(例如，环境亮度极端或肮脏)。反射光(即接收信号的幅度)表示某一距离(光轴的交点)上某一点的峰值特性。该特征下降的线性部分用于测量距离，并且物体的位置可以通过测量峰值点来确定。21:02，由发光二极管和光电晶体管组成。发光二极管发出的光被光电晶体管反射和接收。接收到的光强与传感器和目标之间的距离有关，并且是输出信号时距离的函数。红外信号被调试到特定的频率，可以大大提高信噪比。2)超声波传感器的原理是测量通过时间。超声波是一种机械振动波，频率在20千赫兹以上。超声波在介质中的传播时间和传播速度的乘积的一半是传感器和目标之间的距离。时差测量方法包括脉冲回波法、相位差法和频差法。3)激光测距法也可以使用回波法或激光测距仪。氦氖激光器固定在基线上。在基线的一端，激光点由一面镜子射向