类人机器人腕用六维加速度传感器的理论研究

类人机器人腕用六维加速度传感器的理论研究
类人机器人腕用六维加速度传感器的理论研究

工业机器人的传感器

工业机器人的传感器 一.工业机器人的感觉系统 工业机器人的传感器主要分为:1.工业机器人的感觉系统2 .工业机器人内部传感器3 .工业机器人外部传感器4 .工业机器人传感器应用 其中工业机器人的感觉系统的基本组成为:视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉、平衡感觉和其他,而工业机器人传感器按用途可分为内部传感器和外部传感器。其中内部传感器装在操作机上,包括位移、速度、加速度传感器,是为了检测机器人操作机内部状态,在伺服控制系统中作为反馈信号。外部传感器,如视觉、触觉、力觉距离等传感器,是为了检测作业对象及环境与机器人的联系。工业机器人传感器的一般要求有精度高、重复性好,稳定性和可靠性好,抗干扰能力强,质量轻、体积小、安装方便。其特定要求有适应加工任务要求,满足机器人控制的要求,满足安全性要求以及其它辅助工作的要求。 二.工业机器人内部传感器在工业机器人内部传感器中,位置传感器和速度传感器,是当今机器人反馈控制中不可缺少的元件。现已有多种传感器大量生产,但倾斜角传感器、方位角传感器及振动传感器等用作机器人内部传感器的时间不长,其性能尚需进一步改进。内部传感器功能分类有:

1)规定位置、规定角度的检测 检测预先规定的位置或角度,可以用开/关两个状态值,用于检测机器人的起始原点、越限位置或确定位置。 微型开关:规定的位移或力作用到微型开关的可动部分(称为执行器)时,开关的电气触点断开或接通。限位开关通常装在盒里,以防外力的作用和水、油、尘埃的侵蚀。 光电开关:光电开关是由LED光源和光敏二极管或光敏晶体管等光敏元件组成,相隔一定距离而构成的透光式开关。当光由基准位置的遮光片通过光源和光敏元件的缝隙时,光射不到光敏元件上,而起到开关的作用 2)位置、角度测量 测量机器人关节线位移和角位移的传感器是机器人位置反馈控制中必不可少的元件。 a)电位器 b)旋转变压器 c)编码器 3)速度、角速度测量 速度、角速度测量是驱动器反馈控制必不可少的环节。有时也利用测位移传感器测量速度及检测单位采样时间位移量,但这种方法有其局限性:低速时测量不稳定的危险;高速时,只能获得较低的测量精度。 最通用的速度、角速度传感器是测速发电机或成为转速表的

移动机器人导航技术总结

移动机器人的关键技术分为以下三种: (1)导航技术 导航技术是移动机器人的一项核心技术之一[3,4]"它是指移动机器人通过传感器感知环境信息和自身状态,实现在有障碍的环境中面向目标的自主运动"目前,移动机器人主要的导航方式包括:磁导航,惯性导航,视觉导航等"其中,视觉导航15一7]通过摄像头对障碍物和路标信息拍摄,获取图像信息,然后对图像信息进行探测和识别实现导航"它具有信号探测范围广,获取信息完整等优点,是移动机器人导航的一个主要发展方向,而基于非结构化环境视觉导航是移动机器人导航的研究重点。 (2)多传感器信息融合技术多传感器信息融合技术是移动机器人的关键技术之一,其研究始于20世纪80年代18,9]"信息融合是指将多个传感器所提供的环境信息进行集成处理,形成对外部环境的统一表示"它融合了信息的互补性,信息的冗余性,信息的实时性和信息的低成本性"因而能比较完整地,精确地反映环境特征,从而做出正确的判断和决策,保证了机器人系统快速性,准确性和稳定性"目前移动机器人的多传感器融合技术的研究方法主要有:加权平均法,卡尔曼滤波,贝叶斯估计,D-S证据理论推理,产生规则,模糊逻辑,人工神经网络等"例如文献[10]介绍了名为Xavier的机器人,在机器人上装有多种传感器,如激光探测器!声纳、车轮编码器和彩色摄像机等,该机器人具有很高的自主导航能力。 (3)机器人控制器作为机器人的核心部分,机器人控制器是影响机器人性能的关键部分之一"目前,国内外机器人小车的控制系统的核心处理器,己经由MCS-51、80C196等8位、16位微控制器为主,逐渐演变为DSP、高性能32位微控制器为核心构成"由于模块化系统具有良好的前景,开发具有开放式结构的模块化、标准化机器人控制器也成为当前机器人控制器的一个研究热点"近几年,日本!美国和欧洲一些国家都在开发具有开放式结构的机器人控制器,如日本安川公司基于PC开发的具有开放式结构!网络功能的机器人控制器"我国863计划智能机器人主题也已对这方面的研究立项 视觉导航技术分类 机器人视觉被认为是机器人重要的感觉能力,机器人视觉系统正如人的眼睛一样,是机器人感知局部环境的重要“器官”,同时依此感知的环境信息实现对机器人的导航。机器人视觉信息主要指二维彩色CCD摄像机信息,在有些系统中还包括三维激光雷达采集的信息。视觉信息能否正确、实时地处理直接关系到机器人行驶速度、路径跟踪以及对障碍物的避碰,对系统的实时性和鲁棒性具有决定性的作用。视觉信息处理技术是移动机器人研究中最为关键的技术之一。

机器人传感器的类别及应用原理

机器人传感器的类别及应用原理 一般机器人系统由机械手、环境、任务和控制器四个互相作用的部分组成。我们称一般安装在机器人机械手上的传感器为内传感器(Inner Sensons),而称作为环境的一部分的传感器为外传感器(External Sensons)。下面将以此为主,结合机器人传感器其它分类方法进行阐述。 机器人产业近年来发展很快,2012年全球产量为16万台,欧、美、日等工业发达国家机器人市场已比较成熟,已处于平增长阶段。其机器人密度(万名员工使用机器人台数)韩国为347台,日本为339台,法国为261台,而我国为10台(有统计数据称为21台,仅供参考)。而我国机器人市场也发展很快,工业机器人每年装机量增长速度均超过20%,2010年装机量为52290台,2011年上涨到74317台,实现了42%的增长率。在2012年,我国出台了《智能制造科技发展十二五专项规划》,2013年4月21日还成立了中国机器人产业联盟,这些均证明了我国机器人产业将会有更大的发展。 机器人产品目前分类为工业机器人和服务机器人两大类。国内也有分为工业机器人和特种机器人两大类的;或分为一般机器人和智能机器人两大类;或分为一般机器人和移动机器人两类;或分为一般机器人和拟人机器人两类等。目前工业机器人多用于搬运、分拣、上下料、包装、码垛、焊接、喷涂、打磨、抛光、切割、摆放、装配等方面。 随着智能化的程度提高,机器人传感器应用越来越多。智能机器人主要有交互机器人、传感机器人和自主机器人3种。从拟人功能出发,视觉、力觉、触觉最为重要,早已进入实用阶段,听觉也有较大进展,其它还有嗅觉、味觉、滑觉等,对应有多种传感器,所以机器人传感产业也形成了生产和科研力量。 机器人的控制系统相当于人类大脑,执行机构相当于人类四肢,传感器相当于人类的五官。因此,要让机器人像人一样接收和处理外界信息,机器人传感器技术是机器人智能化的重要体现。 传感器是机器人完成感觉的必要手段,通过传感器的感觉作用,将机器人自身的相关特性或相关物体的特性转化为机器人执行某项功能时所需要的信息。根据传感器在机器人上应

机器人上用的传感器的介绍

机器人上用的传感器的介绍 作者:Ricky 文章来源:https://www.360docs.net/doc/3c15547200.html,更新时间:2006年05月20日打印此文浏览数:18549 感知系统是机器人能够实现自主化的必须部分。这一章,将介绍一下移动机器人中所采用的传感器以及如何从传感器系统中采集所需要的信号。 根据传感器的作用分,一般传感器分为: 内部传感器(体内传感器):主要测量机器人内部系统,比如温度,电机速度,电机载荷,电池电压等。 外部传感器(外界传感器):主要测量外界环境,比如距离测量,声音,光线。 根据传感器的运行方式,可以分为: 被动式传感器:传感器本身不发出能量,比如CCD,CMOS摄像头传感器,靠捕获外界光线来获得信息。 主动式传感器:传感器会发出探测信号。比如超声波,红外,激光。但是此类传感器的反射信号会受到很多物质的影响,从而影响准确的信号获得。同时,信号还狠容易受到干扰,比如相邻两个机器人都发出超声波,这些信号就会产生干扰。 传感器一般有以下几个指标: 动态范围:是指传感器能检测的范围。比如电流传感器能够测量1mA-20A的电流,那么这个传感器的测量范围就是10log(20/0.001)=43dB. 如果传感器的输入超出了传感器的测量范围,那么传感器就不会显示正确的测量值了。比如超声波传感器对近距离的物体无法测量。 分辨率:分辨率是指传感器能测量的最小差异。比如电流传感器,它的分辨率可能是5mA,也就是说小于5mA的电流差异,它没法检测出。当然越高分辨率的传感器价格就越贵。 线性度:这是一个非常重要的指标来衡量传感器输入和输出的关系。 频率:是指传感器的采样速度。比如一个超声波传感器的采样速度为20HZ,也就是说每秒钟能扫描20次。 下面介绍一下常用的传感器: 编码器:主要用于测量电机的旋转角度和速度。任何用电机的地方,都可以用编码器来作为传感器来获得电机的输出。

气体传感器在工业安全领域的应用

气体传感器在工业安全领域的应用(一) 2016-02-01 10:23:24 气体传感器在工业安全领域的销量是最大的,产值大约占到60%。工业安全类的传感器的全球出货量约500万只。 工业安全的分类比较多,凡是有可能产生气体爆炸、窒息或中毒的场合都会用到,这些场合包括:煤矿、天然气、钢铁厂、石油开采、炼化、空气分离、石油化工、煤化工、氨化工等。 最近十年,中国煤矿的产能大增,随着矿难的频发,国家在煤矿安全上颁布了大量的法规和行政命令,因此用在煤矿里的气体传感器数量快速增长。主要需要检测的气体是甲烷、一氧化碳和硫化氢。甲烷传感器的用量每年约100万只,CO传感器约10万只,H2S传感器约1万只。因为雾霾天和燃煤之间关系密切,国家从环保战略考虑,要求减少燃煤。因此,从2013年下半年开始,矿用仪表企业的产品销售量呈现下跌趋势。到目前为止,还看不到缓解的趋势。 天然气行业却得益于国家的环保战略。燃煤消减的这部分能源供给,需要天然气、核电、风电、太阳能发电来填充,其中绝大部分需要天然气来填充。天然气行业所需要的检测的气体包括:甲烷、一氧化碳、硫化氢、氧气。天然气行业利润较高,因此可以接受的安全仪表价格也较高,性能要求也较高。天然气管道沿线都会有加压站、每个加压站内几乎都会配红外原理的CH4检测仪表。每个加压站之间的距离少则1、2公里,多则7、8公里,因此计算一下中国天然气管道就知道大概需要多少仪表了。除了管道,沿海的LNG船只的接气站也需要配置大量的气体监测仪表。随着燃气商用车的大量推广,车载的低成本天然气监测仪表的需求也是会有爆发式增长的。 气体传感器在工业安全领域的应用(二) 2016-02-01 10:23:42 在石油开采、除杂质、运输的过程中也会用到大量气体检测仪表和传感器。石油成分很复杂,不仅含有大量液态烃,还含有水、泥沙、甲烷CH4、一氧化碳CO、硫化氢H2S,以及挥发出来的有机物气体VOC。石油工业安全隐患有两点,一是爆炸和燃烧,二是毒气扩散导致人体中毒。所用到的传感器包括: 1. 催化燃烧原理和红外原理的CH4传感器,全中国所用到的量大约20万只,用在固定表和便携表中。 2. 电化学原理的CO和H2S的用量差不多,各5万只左右。 3. 测VOC主要靠光离子化传感器PID。和石油炼化、化工合并在一起,销量约5千只。 现如今,石油最主要的用途还是提炼成汽油、煤油、航空煤油、柴油,这个产业叫炼化。在提炼的过程中,石油裂解的成分非常复杂,而且还有加氢H2工艺。因此,所需要测的气体包括CH4、H2、CO、H2S、乙烷C2H6、乙烯C2H4、丙烯C3H6,和很多种VOC。提炼完成的油品需要大型的储油罐储存,为提供漏油预警,在储油罐和管线周边都要安装气体监测仪。油品的挥发性各不相同:汽油挥发性最强、柴油较弱、航空煤油最弱。要侦测到油品的泄露,最理想的还是用能够检测到PPB——PPM级别VOC的PID,但价格也是最贵。 气体传感器在工业安全领域的应用(三) 2016-02-01 10:24:00 钢铁冶金是气体传感器应用的大户,所用到的传感器种类不多,但数量较大。

传感器在工业机器人中的应用

传感器在工业机器人中的应用 工业机器人的准确操作取决于对其自身状态、操作对象及作业环境的限确队识。这种准 确认识沟通过传感器的感觉功能实现。 机器人自身状态信息酌获取项过其内部信息传感25(位置、速度、加速度等)获取并为机 器人控制反馈信息。希迪电子操作刘象钟L部环境的队识通道外部传感器得到。 一、零位和极限位互的检测 答你的检测精度皇接影响—[业机器人的重复定位精度和轨迹精度,极限位置的检洲则起 保护机器人和安全动作曲作用。 工业机器人常川的位置传感器有接触式微动开关、精密电位计或非接触式光电外关、电讽 流传感器。通常在机器人的每个共计上各安装种接触式传感器或非接触式传感器及与其对 /匝的死挡块。在接近极限位置g1.传感器先产土限位停止信号,如果限位停止信号发出之后还 未停J:,则油死挡块强制停[L。肖无法确定机器人某关节的学位时.司“出位移传感器的输出信 号确定。利用微动开关、光电开关、电涡流等传感器确定零位的特点是零位的固定性。当传感器 位置调好后,此关哨的零位就确定丁,若要改变,则必须重新调整传感器的价黄。而用电位11或位移仕感器确定零位时.不需要至斯调理其位置.只要在LI宾机软件中修改车位参数他即可。 =、位移量的检测 位移传感器一股都安装在机器人各关节上,用于检测机器人各关节的位移量,提供机器人

的位置控制信息。选用时府考虑到女装传感器结构的*IJ行件以及传感器本身的精度、分辨率 及灵敏度等。机器人上常用的位移传感器打旋转变比2E、起动变压器、感应同步器、电位汁、光 栅、磁枷、光电编码器辞。 关啊型机器人大多采用光电编码器,Au采用光电增量码盘。经过处理后酌佰号是勺关节 转角角度成一定关系式的脉冲数.计算机在确定零位和正、负方向后.只要计脉冲数就可以得 到关节转角酌角位移值。如果将七安装在关节的木端转驯L:川lJ可以形成该关节的闭环控制。 理论—懒可以获得较高的控制精度。但这样对传感甜的分辨率要求高。 在机器人中使用速度传感器是为实现机器人番关节的速度闭环控制。在用应流、交流伺 服电动机作为工业机器人驱动元件时.钽电容一般采用测速发电机作为速度酌检测器。它勺电动机 同轴,电动机转速不同时,输出的电压位也不问、将其电压侦输入到速度控训罚环反馈回路中, 以提高机器人的动态性能。 加直度传感器被用于机器人中关节的加速度控制。钉时为了抑制振动而在关节上进行检 测,将测到的振动频率、幅值和相位输入计算机。然后在控制环节中叠An一个勺此频率相向、 幅值相等而相位相反的控制信号用于抑制振动。 四、外部信息传感器在电弧焊机器人中的应用 闭门—2为其应用之一。在垂直于坡u楷面的上方安装一窄缝光发射器.在抖L方用视

压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器

压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感 器 差不多得到了广泛的应用。 在现在压电效应也应用在多晶体上,例如现在的压电陶瓷,包括钛酸钡压电陶瓷、PZT、铌酸盐系压电陶瓷、铌镁酸铅压电陶瓷等等。 温度传感器压力传感器 适用范畴 用于对人体有创血压如动脉压、中心静脉压、肺动脉压、左冠状动脉压多种压力进行监测,直截了当获得血压这一生理参数,为临床对疾病的诊断、治疗和预后估量提供客观依据。 结构规格 选用医用级聚碳酸脂、聚氯乙烯作为传感器主体及测压连接管的材料。 包装规格为CH-DPT-248、CH-DPT-248Ⅱ、CH-DPT-248Ⅲ。 安装程序 1)连接压力传感器系统前打开监护仪。 2)采纳消毒措施打开包装,确认所有的接口安全密封以及三通阀等辅件工作状态良好。 注意:连接接头时,不要拧得太紧。 常规/医用压力传感器FOP-M 3)旋塞阀的所有通口都应盖有孔的爱护帽,直到传感器系统内注满肝素生理盐水溶液和排尽气泡后,才更换成无孔的爱护帽。 4)把压力传感器连接到监护仪上,按照监护仪讲明把监护仪调零。 注意:管路不得有气泡残留。 6)待所有管路中填充肝素生理盐水后,将传感器系统连接到人体。 药液填充

2)打开已消毒好的传感器包,核实所有的接头均是安全的且所有的三通阀旋纽均是在所期望的位置。 4)关闭流量调剂器(滚动止流夹),将输液器放入压力护套中并悬挂在距离病人约2英尺高的挂杆上。 注意:现在不要给输液袋加压。 5)认真检查系统中所有充入液体的部分,确认所有的气泡均已被排出。 6)将输液袋加压到300mmHg,如果仍有气泡残留在系统中,挤压冲洗阀除去系统中所有的空气。 7)将系统中三通阀的所有未使用的通道上的爱护帽全部换成无孔爱护帽。 8)将传感器系统连接到病人身上,再次冲洗系统以便除去管路中的血液。 为幸免冲洗时气泡或管路中的血液凝血回到患者,要确保管路中冲入液体同时承诺少量血液通过导管回流的现象。 调零校准 1)建议将压力传感器及其三通阀置于腋中线水平,那个三通是用来通气和传感器调零的。 2)核准三通阀上的爱护帽为有孔的,将传感器与监护仪连接起来,并按照监护仪讲明,将传感器在大气条件下调零。 3)监护仪调零后,关闭三通阀与空气连通口,并盖上无孔爱护帽。 浙江辰和医疗 4)用方波检测系统的动力反应。动力反应测试应在冲洗管路、排尽气泡并与患者相连接调零和校准等一系列操作后实施。 注意:系统需要大约一分钟的平稳过程,然后施行小滴量检查冲洗阀是否良好,用肉眼观看是否有泄露。安装30分钟后要定期检查,确保输液袋压力正常、流量正常并无泄露。因任何小的泄露可能导致监护仪读数错误。

机器人最实用的10种传感器盘点

机器人最实用的10种传感器盘点 随着智能化的程度提高,机器人传感器应用越来越多。智能机器人主要有交互机器人、传感机器人和自主机器人3种。从拟人功能出发,视觉、力觉、触觉最为重要,早已进入实用阶段,听觉也有较大进展,其它还有嗅觉、味觉、滑觉等,对应有多种传感器,所以机器人传感产业也形成了生产和科研力量。 内传感器 机器介机电一体化的产品,内传感器和电机、轴等机械部件或机械结构如手臂(Arm)、手腕(Wrist)等安装在一起,完成位置、速度、力度的测量,实现伺服控制。 位置(位移)传感器 直线移动传感器有电位计式传感器和可调变压器两种。角位移传感器有电位计式、可调变压器(旋转变压器)及光电编码器三种,其中光电编码器有增量式编码器和绝对式编码器。增量式编码器一般用于零位不确定的位置伺服控制,绝对式编码器能够得到对应于编码器初始锁定位置的驱动轴瞬时角度值,当设备受到压力时,只要读出每个关节编码器的读数,就能够对伺服控制的给定值进行调整,以防止机器人启动时产生过剧烈的运动。 速度和加速度传感器 速度传感器有测量平移和旋转运动速度两种,但大多数情况下,只限于测量旋转速度。利用位移的导数,特别是光电方法让光照射旋转圆盘,检测出旋转频率和脉冲数目,以求出旋转角度,及利用圆盘制成有缝隙,通过二个光电二极管辨别出角速度,即转速,这就是光电脉冲式转速传感器。此外还有测速发电机用于测速等。 应变仪即伸缩测量仪,也是一种应力传感器,用于加速度测量。加速度传感器用于测量工业机器人的动态控制信号。一般有由速度测量进行推演、已知质量物体加速度所产生动力,即应用应变仪测量此力进行推演,还有就是下面所说的方法: 与被测加速度有关的力可由一个已知质量产生。这种力可以为电磁力或电动力,最终简化为对电流的测量,这就是伺服返回传感器,实际又能有多种振动式加速度传感器。

工业中常用的传感器

什么是传感器? 传感器(英文名称:transducer/sensor)是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能 将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。 特点: 传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的存在和发展,让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官,让物体慢慢变得活了起来。通常根据其基本感知功能分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。 传感器在工业中的应用: 化学传感器在石化工业中的应用 石油化工产业对国民经济有重要影响,整个石化工业领域包括:上游的轻油裂解炼油厂、中游的塑料中间原料厂和属于下游的塑料加工及塑料化工厂等。在上述各类工厂的生产工艺过程中经常会不同程度的产生或排放一些污染性 石油化工产业对国民经济有重要影响,整个石化工业领域包括:上游的轻油裂解炼油厂、中游的塑料中间原料厂和属于下游的塑料加工及塑料化工厂等。在上述各类工厂的生产工艺过程中经常会不同程度的产生或排放一些污染性有 害气体如:h2s、so2、nox、voc、co、ch4、nh3、cl2等,因此,除需使用各种化学传感器来检测这些有害排放物质之外,还将它们用于生产工艺过程的控制、工业安全保障、工艺卫生、环保与污染防止等多项用途。尤其是在生产安全和环境保护方面越来越引起各方面的高度重视。 目前石化工厂对许多化学物质的检测,主要依靠使用各种化学传感器,在石化工厂中比较常见的化学传感器有:加氢裂解反应工艺过程检测h2泄漏或 h2s排放的传感器,锅炉燃烧过程的sox和nox排放及内燃机等的燃烧过程控制的o2浓度的检测传感器,以及制造工艺所排放的voc的监测等。使用化学传感器可快速准确的检测待测物或排放物的种类与浓度,传感器对不论液相还是气相的化学物质或污染物质,在分析检测过程中都起着重要作用,并且随着化学传感

传感器在工业机器人中应用

传感器在工业机器人中应用 工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。工业机器人是自动执行工作的机器装置,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。 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。 用于避障的传感器 避障可以说是各种机器人最基本的功能,不然机器人一走动就碰到花花草草就不好了。机器人并不一定要通过视觉感知自己前方是否有障碍物,它们也可以通过触觉或像蝙蝠那样通过声波感知。因此,检测机器人前方是否存在障碍物的传感器,可以分为接触式和非接触式的。 最典型的接触式测障传感器便是碰撞开关(图1)。碰撞开关的工作原理非常简单,完全依靠内部的机械结构来完成电路的导通和中断。 图1 碰撞开关 在机器人上的用法多数是将探测臂加长,扩大探测范围和灵敏度。当机器人撞到前面的障碍物,碰撞开关的信号端便可返回一个高电平,控制芯片由此可以知道小车面前存在着障碍物。 非接触式测障开关一般的工作原理与声纳和雷达相似,发射声波或某种射线,遇到

障碍物,声波或射线被反射回来,并被传感器接收,这时传感器就认为发现了障碍物。我们最常用的便是发射和接收红外线的传感器(图3,图4)。 图3 红外发射管 图4 红外接收管 红外测障传感器成本较低(当然比碰撞开关还是要高一点),电路简单,检测范围大。如果在电路中加上一个电位器,就可以随时调节传感器的检测范围。这种检测方式为非接触式,控制起来更加方便、灵活。但这种测障方式也有缺点,多个红外传感器之间容易互相干扰,因此在传感器的布局上需要多花心思,安装位置也要尽可能地避免红外信号的碰撞。 用于测距的传感器 机器人光知道哪个方向有障碍物并不够,还必须知道障碍物距离自己具体有多远,才好判断下一步的行动。这时我们就需要测距传感器。 测距传感器大多为非接触式的,目前在个人机器人制作领域用得比较多的是红外和超声波测距传感器两种。 提到红外测距传感器,就不能不提夏普的GP2D12红外测距传感器(图5)。GP2D12几乎可以说是机器人爱好者的必备传感器,在我们平时常看到的一些个人机器人作品中,绝大多数都可以看到它的身影。

最常用的传感器用途简介

目录 1.常用传感器分类 (1) 1.1生活常见类 (1) 1.2光电类传感器 (2) 1.3力学方面传感器 (3) 1.4 其他常见方面的传感器 (4) 2传感器功能分类 (5) 2.3电阻式传感器 (5) 2.4. 变频功率传感器 (5) 2.5称重传感器 (6) 2.6电阻应变式传感器 (6) 2.7压阻式传感器 (6) 2.8热电阻传感器 (6) 2.9 激光传感器 (6) 2.10. 霍尔传感器 (6) 2.11无线温度传感器 (6) 2.12智能传感器 (7) 2.13光敏传感器 (7) 2.14生物传感器 (7) 2.15 位移传感器 (7) 2.16. 压力传感器 (8) 2.17. 24GHz雷达传感器 (8) 2.18 液位传感器 (8) 2.18.1、浮球式液位传感器 (8) 2.18.2、浮简式液位传感器 (8) 2.18.3、静压或液位传感器 (8) 1.常用传感器分类 1.1生活常见类 DS18b20温度传感器 作用:检测温度 湿度传感器: 检测湿度 温湿度传感器 作用:检测室内温度跟湿度 烟雾传感器 作用:检测烟雾浓度

作用:安卓手机上的的屏幕旋转 防水型DS18B20 作用:防水也可测温度 声音检测传感器 作用:可以用于声控灯,配合光敏传感器做声光报警,以及声音控制,声音检测的 驻极体话筒传感器 作用:声控开关 煤气传感器 作用:预防火灾 1.2光电类传感器 超声波传感器 作用:测距离 红外避障传感器 作用:避障 反射式光电管RP220 作用:可应于小车、机器人等黑白线寻迹 光敏电阻P1201-04传感器 作用:可见光控制电阻阻值 U型光电传感器 作用:常用于工件计数、测量电机的转速、电机转的圈数 红外接收头HS0038 作用:可应于红外信号检测 CHQ1838传感器 作用:接收红外线 红外光电传感器 作用:光电开关,红外光电开关的种类很多,有镜反射式、漫反射式、槽式、对射式和光纤式等。 接触传感器 作用:识别障碍物 开环式电流传感器 作用:测量磁场 闭环式电流传感器 作用:测量磁场 霍尔开关传感器 作用:可用于电机测速/位置检测等场地,主要作为开关使用 防跌落传感器 作用:饭跌落 防碰撞传感器: 作用:防碰撞

工业机器人种类介绍

工业机器人种类介绍 关键词:机器人,种类介绍移动机器人 (AGV) 移动机器人(AGV)是工业机器人的一种类型,它由计算机控制,具有移动、自动导航、多传感器控制、网络交互等功能,它可广泛应用于机械、电子、纺织、卷烟、医疗、食品、造纸等行业的柔性搬运、传输等功能,也用于自动化立体仓库、柔性加工系统、柔性装配系统(以AGV作为活动装配平台);同时可在车站、机场、邮局的物品分捡中作为运输工具。 国际物流技术发展的新趋势之一,而移动机器人是其中的核心技术和设备,是用现代物流技术配合、支撑、改造、提升传统生产线,实现点对点自动存取的高架箱储、作业和搬运相结合,实现精细化、柔性化、信息化,缩短物流流程,降低物料损耗,减少占地面积,降低建设投资等的高新技术和装备。 点焊机器人 焊接机器人具有性能稳定、工作空间大、运动速度快和负荷能力强等 焊接机器人 特点,焊接质量明显优于人工焊接,大大提高了点焊作业的生产率。 点焊机器人主要用于汽车整车的焊接工作,生产过程由各大汽车主机厂负责完成。国际工业机器人企业凭借与各大汽车企业的长期合作关系,向各大型汽车生产企业提供各类点焊机器人单元产品并以焊接机器人与整车生产线配套形式进入中国,在该领域占据市场主导地位。 随着汽车工业的发展,焊接生产线要求焊钳一体化,重量越来越大,165公斤点焊机器人是当前汽车焊接中最常用的一种机器人。2008年9月,机器人研究所研制完成国内首台165公斤级点焊机器人,并成功应用于奇瑞汽车焊接车间。2009年9月,经过优化和性能提升的第二台机器人完成并顺利通过验收,该机器人整体技术指标已经达到国外同类机器人水平。 弧焊机器人 弧焊机器人主要应用于各类汽车零部件的焊接生产。在该领域,国际大 弧焊机器人 型工业机器人生产企业主要以向成套装备供应商提供单元产品为主。 关键技术包括:

2018机器人传感器习题题库 - 附答案

1.多传感器数据融合的结构形式有串联型融合,并联型融合,混联型融合。 2. 3 4自校准层中用到的算法包括自适应加权算法、和(贝叶斯估算法,分布图与分批估计算法)。 5传感器一般由敏感元件,转换元件,测量电路,辅助电路等组成。 6机器人由机械部分、传感部分、控制部分三大部分组成。 7.智能传感器是由传感器和微处理器相结合而构成。 8.根据信息融合处理方式的不同,可以将多传感器信息融合系统结构分为集中、分散、混合、反馈型等。 9.常用的多传感器信息融合方法可以分为以下四大类。 10.根据处理对象的层次不同,可以将信息融合分类为数据层融合、特征层融合、决策层融合。 12.11.序号跳了, 13.11、12并没有题目。 14.机器人的机械结构系统由机械构件和传动机构组成。 15.机器人的运动方式主要有、、、及。 16.机器人传感器分为内部传感器和外部传感器两种。 17.多传感器信息融合过程主要包括A/D、数据预处理、特征值提取、和融合计算等环节。 18.智能传感器的硬件结构模块要由以下六个部分组成一个或多个敏感器件、微处理器或为控制器、非易失性可擦写存储器、双向数据通信的接口、模拟量输入输出接口、高效的电源模块。 19.传感器的标定可分为动态标定和静态标定。 20.传感器按构成原理分类为结构型和物性型。 21.压电传感器是根据压电效应制造而成的。 22.机器人的机械结构系统中的机械构件由机身、手臂和末端执行器三大件组成。 23.机器人驱动系统的驱动方式主要有液压、气压和电气。 24.机器人内部传感器主要包括位置、速度、加速度、倾斜角、力觉传感器等五种基本种类。 25.智能传感器是由传感器和微处理器相结合而构成的。第7题重复 26.多传感器信息融合的常用方法可以分为估计、分类、推理、人工智能四大类。 26.传感器按能量关系分类为能量转换和能量控制型;按基本效应分类分为物理、化学、生物型。第19题合并 27传感器进行动态特性标定时常用的标准激励源有周期函数和瞬变函数两种。 28机器人的机械结构系统由机械构件和传动系统组成。第13题重复 29机器人外部传感器主要包括视觉传感器、触觉、接近度、激光等基本种类。 30.智能传感器的实现方式主要有非集成化的模块方式、集成化实现和混合实现三种形式。 31.多传感器信息融合的系统结构分为集中、分散、混合、反馈型四大类。第8题重复 32.机器人电器驱动系统中,马达是其执行元件。

温度传感器在工业中的应用

红外温度传感器在工业中的应用 随着工业生产的发展,温度测量与控制十分重要,温度参数的准确测量对输出品质、生产效率和安全可靠的运行至关重要。目前,在热处理及热加工中已逐渐开始采用先进的红外温度计等非传统测温传感器,来代替传统的热电偶、热电阻类的热电式温度传感器,从而实现生产过程或者重要设备的温度监视和控制。 基本原理 温度传感器基本原理,最常用的非接触式温度传感器基于黑体辐射的基本定律,称为辐射测温仪表。辐射测温法包括亮度法(见光学高温计)、辐射法(见辐射高温计)和比色法(见比色温度计)。各类辐射测温方法只能测出对应的光度温度、辐射温度或比色温度。只有对黑体(吸收全部辐射并不反射光的物体)所测温度才是真实温度。如欲测定物体的真实温度,则必须进行材料表面发射率的修正。而材料表面发射率不仅取决于温度和波长,而且还与表面状态、涂膜和微观组织等有关,因此很难精确测量。在自动化生产中往往需要利用辐射测温法来测量或控制某些物体的表面温度,如冶金中的钢带轧制温度、轧辊温度、锻件温度和各种熔融金属在冶炼炉或坩埚中的温度。在这些具体情况下,物体表面发射率的测量是相当困难的。对于固体表面温度自动测量和控制,可以采用附加的反射镜使与被测表面一起组成黑体空腔。附加辐射的影响能提高被测表面的有效辐射和有效发射系数。利用有效发射系数通过仪表对实测温度进行相应的修正,最终可得到被测表面的真实温度。最为典型的附加反射镜是半球反射镜。球中心附近被测表面的漫射辐射能受半球镜反射回到表面而形成附加辐射,从而提高有效发射系数式中ε为材料表面发射率,ρ为反射镜的反射率。至于气体和液体介质真实温度的辐射测量,则可以用插入耐热材料管至一定深度以形成黑体空腔的方法。通过计算求出与介质达到热平衡后的圆筒空腔的有效发射系数。在自动测量和控制中就可以用此值对所测腔底温度(即介质温度)进行修正而得到介质的真实温度。 在水泥制造生产中的应用 红外温度传感器在水泥制造生产中有着广泛的应用。据调查目前我国每年因红窑事故造成的直接经济损失达2000万元,间接损失达3亿元。用常规的方法很难对非匀速旋转的水泥胴体进行测温,国际上先进的办法是在窑尾预热平台上安装一套红外扫描测温仪,系统的软件部分主要由数据采集滤波、同步扫描控制、数据通讯处理等,红外辐射测温仪按预定的扫描方式,实现对窑胴体轴向每一个测量段成的温度的测量,在一个扫描周期内,红外温度传感器将在扫描装置的驱动下,将每一个测量元表面的红外辐射转换成温度相关的电信号,送进数据采集装置作为数据采集,同步装置保证数据采集与回转窑的旋转保持严格同步,要让测量的温度值与测量元下确对应,测温仪由扫描起点扫描到终点后,即对窑胴体表面各测量元完成了一次逐元温度检测后,立即快速返回扫描起点,开始下一扫描周期的检测,数据经微机处理后,给出反映窑内状况的图像,文字信息,必要时可以发射声光报警。为保证测量的精度,定要考虑物体的发射率,周围环境影响。红外测温仪要垂直对准窑胴体的表面,因因水汽,尘埃,烟雾的影响,要采取加装水冷,风吹扫装置。意义:1.生产过程中对产品的质量监控与监视,只要温度控制在设定值内,产品质量会有保证,过低过高都浪费能源;2.在线安全的检测可以起到保护人以及设备安全;3.降低能耗,节约能源。 在热处理行业中的应用 红外温度传感器可以广泛的应用于钢铁生产过程中,对生产过程的温度进行监控,对于提高生产率和产品质量至重要。红外温度传感器可精确地监视每个阶段,使钢材在整个加工过程中保持正确的冶金性能。红外温度传感器可以帮助钢铁生产过程中提高产品质量和生产率、降低能耗、增强人员安全、减少停机时间等。 红外温度传感器在钢铁加工和制造过程中主要应用在连铸、热风炉、热轧、冷轧、棒材和线材轧制等过程中。 红外温度传感器传感头有数字和模拟输出两种,发射率可调。—这对于发射率变化金属材料尤其重要。要生产出优质的产品和提高生产率,在炼钢的全过程中,精确测温是关键。连铸将钢水变为扁坯、板坯或方坯时,有可能出现减产或停机,需精确的实时温度监测,配以水嘴和流量的调节,以提供合适的冷却,从而确保钢坯所要求的冶

机器人及常用传感器

机器人 机器人有三个发展阶段,一是第一代机器人,也叫示教再现型机器人,它是通过一个计算机,来控制一个多自由度的一个机械,通过示教存储程序和信息,工作时把信息读取出来,然后发出指令,这样的话机器人可以重复的根据人当时示教的结果,再现出这种动作,比方说汽车的点焊机器人,它只要把这个点焊的过程示教完以后,它总是重复这样一种工作,它对于外界的环境没有感知,这个力操作力的大小,这个工件存在不存在,焊的好与坏,它并不知道,那么实际上这种从第一代机器人,也就存在它这种缺陷,因此,在20世纪70年代后期,人们开始研究第二代机器人,叫带感觉的机器人,这种带感觉的机器人是类似人在某种功能的感觉,比如说力觉、触觉、滑觉、视觉、听觉和人进行相类比,有了各种各样的感觉,比方说在机器人抓一个物体的时候,它实际上力的大小能感觉出来,它能够通过视觉,能够去感受和识别它的形状、大小、颜色。抓一个鸡蛋,它能通过一个触觉,知道它的力的大小和滑动的情况。第三代机器人,也是我们机器人学中一个理想的所追求的最高级的阶段,叫智能机器人,那么只要告诉它做什么,不用告诉它怎么去做,它就能完成运动,感知思维和人机通讯的这种功能和机能,那么这个目前的发展还是相对的只是在局部有这种智能的概念和含义,但真正完整意义的这种智能机器人实际上并没有存在,而只是随着我们不断的科学技术的发展,智能的概念越来越丰富,它内涵越来越宽。 那么从三代机器人发展过程中,从另一个方面,我们对机器人从应用的角度进行了分类,比如说工业机器人,它包括点焊、弧焊、喷漆、搬运、码垛,在工业现场中工作的这种机器人,我们统称为工业机器人,那么从不同的应用中,到水下去作业的叫水下机器人,到空间作业的叫空间机器人,同时又存在农业、林业、牧业,对医疗机器人叫医用机器人,还包括娱乐机器人,建筑和居室上用的机器人,所以从应用分类,它包括从行业、应用角度,也可以进行这样简单的分类。 机器人中常用的传感器主要有:用于避障的传感器,用于测距的传感器,用于亮度判断的传感器,用于测量速度的传感器,用于检测地面灰度的传感器。这里主要介绍用于Ⅰ、测距的传感器-GP2d12,Ⅱ、测量速度的传感器-光电编码器。Ⅲ、用于亮度判断的传感器-光敏电阻

传感器常用参数的含义

真空传感器是工业实践中最常用的一种压力传感器,现已广泛应用于各种工业自控环境。每种仪器在使用的时候,我们都力求能够使其测量结果精准,而首要的就是对该产品相关信息要有了如指掌,才能够为其安装使用奠定坚实的基础。下面就让艾驰商城小编对传感器常用参数的含义来一一为大家做介绍吧。 1、传感器:能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。通常有敏感元件和转换元件组成。 (1)敏感元件是指传感器中能直接(或响应)被测量的部分。 (2)转换元件指传感器中能较敏感元件感受(或响应)的北侧量转换成是与传输和(或)测量的电信号部分。 (3)当输出为规定的标准信号时,则称为变送器。 2、测量范围:在允许误差限内被测量值的范围。 3、量程:测量范围上限值和下限值的代数差。 4、精确度:被测量的测量结果与真值间的一致程度。 5、从复性:在所有下述条件下,对同一被测的量进行多次连续测量所得结果之间的符合程度: 6、分辨力:传感器在规定测量范围圆可能检测出的被测量的最小变化量。 7、阈值:能使传感器输出端产生可测变化量的被测量的最小变化量。 8、零位:使输出的绝对值为最小的状态,例如平衡状态。 9、激励:为使传感器正常工作而施加的外部能量(电压或电流)。 10、最大激励:在市内条件下,能够施加到传感器上的激励电压或电流的最大值。 11、输入阻抗:在输出端短路时,传感器输入的端测得的阻抗。 12、输出:有传感器产生的与外加被测量成函数关系的电量。 13、输出阻抗:在输入端短路时,传感器输出端测得的阻抗。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台,正品现货、优势价格、迅捷配送,是一站式采购的工业品商城!具有10年工业用品电子商务领域研究,以强大的信息通道建设的优势,以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力,为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品

解析工业机器人常用的传感器

解析工业机器人常用的传感器 内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理!更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展. 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。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。在此枚举一些常用的可以集成到机器人单元里的各种传感器,供诸君参考。 二维视觉传感器 二维视觉基本上就是一个可以执行多种任务的摄像头。从检测运动物体到传输带上的零件定位等等。二维视觉在市场上已经出现了很长一段时间,并且占据了一定的份额。许多智能相机都可以检测零件并协助机器人确定零件的位置,机器人就可以根据接收到的信息适当调整其动作。 三维视觉传感器 与二维视觉相比,三维视觉是最近才出现的一种技术。三维视觉系统必须具备两个不同角度的摄像机或使用激光扫描器。通过这种方式检测对象的第三维度。同样,现在也有许多的应用使用了三维视觉技术。例如零件取放,利用三维视觉技术检测物体并创建三维图像,分析并选择最好的拾取方式。

如果说视觉传感器给了机器人眼睛,那么力/力矩传感器则给机器人带去了触觉。机器人利用力/力矩传感器感知末端执行器的力度。多数情况下,力/力矩传感器都位于机器人和夹具之间,这样,所有反馈到夹具上的力就都在机器人的监控之中。 有了力/力矩传感器,像装配,人工引导、示教,力度限制等应用才能得以实现。 碰撞检测传感器 这种传感器有各种不同的形式。这些传感器的主要应用是为作业人员提供一个安全的工作环境,协作机器人最有必要使用它们。一些传感器可以是某种触觉识别系统,通过柔软的表面感知压力,如果感知到压力,将给机器人发送信号,限制或停止机器人的运动。 有些传感器还可以直接内置在机器人中。有些公司利用加速度计反馈,还有些则使用电流反馈。在这两种情况下,当机器人感知到异常的力度时,触发紧急停止,从而确保安全。但是在机器人停止之前,你还是会被它撞到。因此最安全的环境是完全没有碰撞风险的环境,这就是接下来这个传感器的使命。 要想让工业机器人与人进行协作,首先要找出可以保证作业人员安全的方法。这些传感器有各种形式,从摄像头到激光等,目的只有一个,就是告诉机器人周围的状况。有些安全系统可以设置成当有人出现在特定的区域/空间时,机器人会自动减速运行,如果人员继续靠近,机器人则会停止工作。 最简单的例子就是电梯门上的激光安全传感器。当激光检测障碍物时,门会立即停止并倒退,以避免碰撞。在机器人行业里的大多数安全传感器也差不多是这样。 零件检测传感器 在零件拾取应用中,(假设没有视觉系统),你无法知道机器人抓手是否正确抓取了零件。而零件检测应用可以为你提供抓手位置的反馈。例如,如果抓手漏掉了一个零件,系统会检测到这个错误,并重复操作一次,以确保零件被正确抓取。

机器人传感器论文

机器人传感器 正文: 传感器是机器人完成感觉的必要手段,通过传感器的感觉作用,将机器人自身的相关特性或相关物体的特性转化为机器人执行某项功能时所需要的信息。根据传感器在机器人上应用的目的和使用范围不同,可分为内部传感器和外部传感器。 内部传感器用于检测机器人自身状态(如手臂间角度、机器人运动工程中的位置、速度和加速度等);外部传感器用于检测机器人所处的外部环境和对象状况等,如抓取对象的形状、空间位置、有没有障碍、物体是否滑落等。 机器人传感器的要求和选择 机器人传感器的选择取决于机器人工作需要和应用特点,对机器人感觉系统的要求时选择传感器的基本依据。 机器人传感器的选择的一般要求: 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。 内部传感器 位移传感器 按照位移的特征,可分为线位移和角位移。 线位移是指机构沿着某一条直线运动的距离,角位移是指机构沿某一定点转动的角度。 (1)电位器式位移传感器 电位器式位移传感器由一个线绕电阻(或薄膜电阻)和一个滑动触点组成。其中滑动触点通过机械装置受被检测量的控制。当被检测的位置量发生变化时,滑动触点也发生位移,从而改变了滑动触点与电位器各端之间的电阻值和输出电压值,根据这种输出电压值的变化,可以检测出机器人各关节的位置和位移量。 (2)直线型感应同步器 直线感应同步器的组成是由定尺和滑尺组成。定尺和滑尺间保证与一定的间隙,一般为左右。在定尺上用铜箔制成单项均匀分布的平面连续绕组,滑尺上用铜箔制成平面分段绕组。绕组和基板之间有一厚度为的绝缘层,在绕组的外面也有一层绝缘层,为了防止静电感应,在滑尺的外边还粘贴一层铝箔。定尺固定在设备上不动,滑尺则可以再定尺表面来回移动。 (3)圆形感应同步器 圆形感应同步器主要用于测量角位移。它由钉子和转子两部分组成。在转子上分布着连续绕组,绕组的导片是沿圆周的径向分布的。在定子上分布着两相扇形分段绕组。定子和转子的截面构造与直线型同步器是一样的,为了防止静电感应,在转子绕组的表面粘贴一层铝箔 绝对速度传感器 绝对速度传感器,图4-11为国产CD-1型绝对速度传感器的结构图。途中磁钢6借铝架5固定在壳体4内,并通过壳体形成磁回路。线圈2和阻尼环3安装在芯杆2上,芯杆用弹簧1和8支承在壳体内,构成传感器的活动部分。当传感器的壳体与振动物体一起振动时,如振动的频率较高,由于芯杆组件的质量很大,故产生的惯性力也大,可以阻止芯杆随壳体一起运动。当振动频率高到一定程度时,可以认为芯杆组件基本不动,只是壳体随被测物体振动。这时,线圈以物体的振动速度切割磁力线而在线圈两端产生感应电压。并且线圈输出的电压与线圈相对可替代运动速度成正比。当振动速度高到一定程度时,线圈与壳体的相对速度就是被测振动物体的绝对速度。

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