�(jī)器人是由�(jì)算機(jī)控制的復(fù)雜機(jī)器,它具有類似人的肢體及感官功能;動(dòng)作程序靈活;有一定程度的智能;在工作�(shí)可以不依賴人的操�。機(jī)器人傳感器在�(jī)器人的控制中起了非常重要的作用,正因?yàn)橛辛藗鞲�?,機(jī)器人才具備了類似人類的知覺功能和反應(yīng)能力�
為了檢測作業(yè)對象及環(huán)境或�(jī)器人與它們的�(guān)�,在�(jī)器人上安裝了觸覺傳感器、視覺傳感器、力覺傳感器、接近覺傳感�、超聲波傳感器和聽覺傳感器,大大改善了機(jī)器人工作狀�,使其能夠更充分地完成復(fù)雜的工作。由于外部傳感器為集多種�(xué)科于一身的�(chǎn)品,有些方面還在探索之中,隨著外部傳感器的�(jìn)一步完善,�(jī)器人的功能越來越�(qiáng)�,將在許多領(lǐng)�?yàn)槿祟愖龀龈筘暙I(xiàn)�
根據(jù)檢測對象的不同可分為�(nèi)部傳感器和外部傳感器�
a.�(nèi)部傳感器:用來檢測機(jī)器人本身狀�(tài)(如手臂間角度)的傳感器。多為檢測位置和角度的傳感器�
b.外部傳感器:用來檢測�(jī)器人所處環(huán)境(如是什么物體,離物體的距離有多�(yuǎn)等)及狀況(如抓取的物體是否滑落)的傳感�。具體有物體識別傳感器、物體探傷傳感器、接近覺傳感�、距離傳感器、力覺傳感器,聽覺傳感器��
具體有:
明暗�
檢測�(nèi)容:是否有光,亮度多�
�(yīng)用目的:判斷有無對象,并得到定量�(jié)�
傳感器件:光敏管、光電斷�(xù)�
色覺
檢測�(nèi)容:對象的色彩及濃度
�(yīng)用目的:利用顏色識別對象的場�
傳感器件:彩色攝像機(jī)、濾波器、彩色CCD
位置�
檢測�(nèi)容:物體的位�、角�、距�
�(yīng)用目的:物體空間位置、判斷物體移�(dòng)
傳感器件:光敏陣�、CCD�
形狀�
檢測�(nèi)容:物體的外�
�(yīng)用目的:提取物體輪廓及固有特�,識別物�
傳感器件:光敏陣�、CCD�
接觸�
檢測�(nèi)容:與對象是否接觸,接觸的位�
�(yīng)用目的:確定對象位置,識別對象形�(tài),控制速度,安全保障,異常停止,尋�
傳感器件:光電傳感器、微�(dòng)開關(guān)、薄膜特�(diǎn)、壓敏高分子材料
壓覺
檢測�(nèi)容:對物體的壓力、握�、壓力分�
�(yīng)用目的:控制握力,識別握持物,測量物體彈�
傳感器件:壓電元�、導(dǎo)電橡�、壓敏高分子材料
力覺
檢測�(nèi)容:�(jī)器人有關(guān)部件(如手指)所受外力及�(zhuǎn)�
�(yīng)用目的:控制手腕移動(dòng),伺服控�,正解完成作�(yè)
傳感器件:應(yīng)變片、導(dǎo)電橡�
接近�
檢測�(nèi)容:對象物是否接�,接近距離,對象面的傾斜
�(yīng)用目的:控制位置,尋�,安全保�,異常停�
傳感器件:光傳感�、氣壓傳感器、超聲波傳感�、電渦流傳感器、霍爾傳感器
滑覺
檢測�(nèi)容:垂直握持面方向物體的位移,重力引起的變形
�(yīng)用目的:修正握力,防止打�,判斷物體重量及表面狀�(tài)
傳感器件:球形接�(diǎn)�、光電旋�(zhuǎn)傳感�、角編碼�、振�(dòng)檢測�
視覺�
20世紀(jì)50年代后期出現(xiàn),發(fā)展十分迅�,是�(jī)器人中最重要的傳感器之一�
�(jī)器視覺從20世紀(jì)60年代開始首先處理積木世界,后來發(fā)展到處理室外的現(xiàn)�(shí)世界�20世紀(jì)70年代以后,實(shí)用性的視覺系統(tǒng)出現(xiàn)��
視覺一般包括三�(gè)過程:圖像獲�、圖像處理和圖像理解。相對而言,圖像理解技�(shù)還很落后�
力覺�
�(jī)器人力傳感器就安裝部位來�,可以分為關(guān)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(jì)70年代開始�,主要研究單位有美國的DRAPER�(shí)�(yàn)�、SRI研究所、IBM公司和日本的日立公司、東京大�(xué)等單��
觸覺�
作為視覺的補(bǔ)�,觸覺能感知目標(biāo)物體的表面性能和物理特性:柔軟性、硬�、彈�、粗糙度和導(dǎo)熱性等�
觸覺研究�20世紀(jì)80年代初開始,�20世紀(jì)90年代初已取得了大量的成果�
接近覺:
研究它的目的是使�(jī)器人在移�(dòng)或操作過程中獲知目標(biāo)(障礙)物的接近程度,移�(dòng)�(jī)器人可以�(shí)�(xiàn)避障,操作機(jī)器人可避免手爪對目標(biāo)物由于接近速度過快造成的沖��
聽覺�
�1� 特定人的語音識別系統(tǒng)
特定人語音識別方法是將事先指定的人的聲音中的每一�(gè)字音的特征矩陣存�(chǔ)起來,形成一�(gè)�(biāo)�(zhǔn)模板(或叫模板),然后再�(jìn)行匹�。它首先要記憶一�(gè)或幾�(gè)語音特征,而且被指定人講話的內(nèi)容也必須是事先規(guī)定好的有限的幾句�。特定人語音識別系統(tǒng)可以識別講話的人是否是事先指定的�,講的是哪一句話�
�2� 非特定人的語音識別系�(tǒng)
非特定人的語音識別系�(tǒng)大致可以分為語言識別系統(tǒng),單詞識別系�(tǒng),及�(shù)字音�0~9)識別系�(tǒng)。非特定人的語音識別方法則需要對一組有代表性的人的語音�(jìn)行訓(xùn)�,找出同一詞音的共�,這種�(xùn)練往往是開放式�,能對系�(tǒng)�(jìn)行不斷的修正。在系統(tǒng)工作�(shí),將接收到的聲音信號用同樣的辦法求出它們的特征矩陣,再與標(biāo)�(zhǔn)模式相比�??此c哪�(gè)模板相同或相近,從而識別該信號的含��