第12章 机器人传感器
为了防止机器人伤害人类，科幻作家阿西莫夫1950年在《我是机器பைடு நூலகம்》 一书中提出了“机器人三原则”： 1．机器人不应伤害人类； 2．机器人应遵守人类的命令，与第一条违背的命令除外； 3．机器人应能保护自己，与第一条相抵触者除外。 这是给机器人赋予的伦理性纲领。机器人学术界一直将这三原则作为机 器人开发的准则。
2. 现代机器人
现代机器人的研究始于20世纪中期，其技术背景是计算机和自动化的发 展，以及原子能的开发利用。 1954年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念：借助伺服技术控制机 器人的关节，利用人手对机器人进行动作示教，机器人能实现动作的记录和 再现。这就是所谓的示教再现机器人。现有的机器人差不多都采用这种控制 方式。作为机器人产品最早的实用机型（示教再现）是1962年美国AMF公司 推出的“VERSTRAN”和UNIMATION公司推出的“UNIMATE”。这些工业机 器人的控制方式与数控机床大致相似，但外形特征迥异，主要由类似人的手 和臂组成。 1965年，MIT的Roborts演示了第一个具有视觉传感器的、能识别与定 位简单积木的机器人系统。
接触觉传感器信号处理
对于非阵列接触觉传感器，信号的处理主要是为了感知物体 的有无。由于信息量较少，处理技术相对比较简单、成熟；
对于阵列式接触觉传感器，其目的是辨识物体接触面的轮廓。 这种信号的处理将涉及到图像处理、计算机图形学、人工智能、 模式识别等学科，目前还不成熟，有待进一步研究。
2. 压觉传感器 压觉用于握力控制与手的支撑力检测，实际是接触觉的延 伸。现有压觉传感器一般有以下几种：
什么物体，离物体的距离有多远，抓取的物体是否滑落等。从而
使得机器人能够与环境发生交互作用并对环境具有自我校正和适 应能力。 广义来看，机器人外部传感器就是具有人类五官的感知能力 的传感器。
12.2 机器人的触觉
一般认为触觉包括接触觉、压觉、滑觉、力觉四种，狭义的 触觉按字面上来看是指前三种感知接触的感觉。 1. 接触觉传感器
压觉传感器实例
高密度智能压觉传感器 （压阻式）
压觉传感器实例
硅电容压觉传感器阵列 （电容式）
3. 力觉传感器 力觉传感器使用的主要元件是电阻应变片。 通常我们将机器 人的力传感器分为三类： （1）关节力传感器
装在关节驱动器上的力传感器，称为关节力传感器，用于控 制运动中的力反馈。
1920年捷克作家卡雷尔· 卡佩克发表了科幻剧本《罗萨姆的万能机器人》。 在剧本中，卡佩克把捷克语“Robota”写成了“Robot”，“Robota”是奴隶的 意思。该剧预告了机器人的发展对人类社会的悲剧性影响，引起了大家的广 泛关注，被当成了机器人一词的起源。 在该剧中，机器人按照其主人的命令默默地工作；没有感觉和感情，以 呆板的方式从事繁重的劳动。后来，罗萨姆公司取得了成功，使机器人具有 了感情，机器人发觉人类十分自私和不公正，终于造反了，机器人的体能和 智能都非常优异，因此消灭了人类。）但是机器人不知道如何制造它们自己， 认为它们自己很快就会灭绝，所以它们开始寻找人类的幸存者，但没有结果。 最后，一对感知能力优于其他机器人的男女机器人相爱了。这时机器人进化 为人类，世界又起死回生了。 卡佩克提出的是机器人的安全、感知和自我繁殖问题。科学技术的进步 很可能引发人类不希望出现的问题。虽然科幻世界只是一种想像，但人类社 会将可能面临这种现实。
联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义：
人们已经发展了具有感知、决策、行动和交互能力的智能 机器，如移动机器人、微机器人、水下机器人、医疗机器人、 军用机器人、空中空间机器人、娱乐机器人等。对不同任务和 特殊环境的适应性，也是机器人与一般自动化装备的重要区别。 这些机器人从外观上已远远脱离了最初仿人形机器人和工业机
在科技界，科学家会给每一个科技术语一个明确的定义，
机器人问世已有几十年，但对机器人的定义仍然没有一个统一
的意见，主要是因为机器人涉及到了人的概念，成为一个难以 回答的哲学问题。
其实并不是人们不想给机器人一个完整的定义，自机器人
诞生之日起人们就不断地尝试着说明到底什么是机器人。而随 着机器人技术的飞速发展和信息时代的到来，机器人所涵盖的 内容越来越丰富，机器人的定义也不断充实和创新。
1. 利用某些材料的压阻效应制成压阻器件，将它们密集 配置成阵列，即可检测压力的分布； 2. 利用压电晶体的压电效应检测外界压力； 3.利用半导体压敏器件与信号电路构成集成压敏传感器；
4.利用压磁传感器和扫描电路与针式接触觉传感器构成压 觉传感器。
压觉传感器原理
这种传感器是对小型线性调整器的改进。在调整器的轴上安装了线性弹 簧。一个传感器有l0mm的有效行程。在此范围内，将力的变化转换为遵从虎 克定律的长度位移，以便进行俭测。在一侧手指上，每个6mm×8mm的面积 分布一个传感器来计算，共排列了28个(四行七排)传感器。左右两侧总共有56 个传感器输出。用四路A/D转换器，高速多路调制器对这些输出进行转换后进 入计算机。 下图a为手指抓住物体的状态；b为手指从a状态稍微握紧的状态。
三、现代机器人的分代
1. 第一代机器人
英格伯格和德沃尔制造的工业机器人是第一代机器人，属 于示教再现型，即人手把着机械手，把应当完成的任务做一遍， 或者人用“示教控制盒”发出指令，让机器人的机械手臂运动， 一步步完成它应当完成的各个动作。 因未采用传感器，第一代机器人不具有感知和反馈能力。
2. 第二代机器人
我国科学家对机器人的定义是：“机器人是一种自动化的
机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能
力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具 有高度灵活性的自动化机器。” “一种可编程和多功能的，用来搬运材料、零件、工具的操作 机；或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专 门系统。”
第二代机器人是有感觉的机器人：它们对外界环境有一定
感知能力，即具有听觉、视觉、触觉等功能。机器人工作时， 根据感觉器官—传感器获得的信息，灵活调整自己的工作状态， 保证在适应环境的情况下完成工作。如：有触觉的机械手可轻 松自如地抓取鸡蛋，具有嗅觉的机器人能分辨出不同饮料和酒 类。
3. 第三代机器人 第三代机器人是智能机器人，它不仅具有感觉能力，而且 还具有独立判断和行动的能力，并具有记忆、推理和决策的能 力，因而能够完成更加复杂的动作。中央电脑控制手臂和行走 装置，使机器人的手完成作业，脚完成移动，机器人能够用自 然语言与人对话。 智能机器人的“智能”特征就在于它具有与 外部世界——对象、环境和人相适应、相协调的工作机能。从 控制方式看，智能机器人不同于工业机器人的“示教、再现”， 不同于遥控机器人的“主—从操纵”，而是以一种“认知—适 应”的方式自律地进行操作。 智能机器人在发生故障时，通过自我诊断装置能自我诊断 出故障部位，并能自我修复。
器人所具有的形状，其功能和智能程度也大大增强，从而为机
器人技术开辟出更加广阔的发展空间。
二、机器人的发展史
1. 古代机器人
西周时期，我国的能工巧匠偃师就研制出了能歌善舞的伶人，这是我国 最早记载的机器人。 春秋后期，我国著名的木匠鲁班，在机械方面也是一位发明家，据《墨 经》记载，他曾制造过一只木鸟，能在空中飞行“三日不下”，体现了我国 劳动人民的聪明智慧。 公元前2世纪，亚历山大时代的古希腊人发明了最原始的机器人──自动 机。它是以水、空气和蒸汽压力为动力的会动的雕像，它可以自己开门，还 可以借助蒸汽唱歌。 1800年前的汉代，大科学家张衡不仅发明了地动仪，而且发明了计里鼓 车。计里鼓车每行一里，车上木人击鼓一下，每行十里击钟一下。 后汉三国时期，蜀国丞相诸葛亮成功地创造出了“木牛流马”，并用其 运送军粮，支援前方战争。 1662年，日本的竹田近江利用钟表技术发明了自动机器玩偶，并在大阪 的道顿堀演出。
接触觉传感器实例
• •
高密度智能压觉传感器 硅电容压觉传感器阵列
P266 图14-6 P266 图14-7
接触觉传感器实例
开关式触觉传感器
接触觉传感器实例
接触觉传感器实例
压阻式阵列触觉传感器
碳毡 （CSA）
碳毡（CSA）灵敏度高，具有较强的耐过载能力。缺点是有迟滞，线性差。 导电橡胶的电阻也会随压力的变化而变化，因此也常用来作为触觉传感器的敏 感材料。
探路者 机遇号
四、机器人传感器
传感器使得机器人初步具有类似于人的感知能力，不同类
型的传感器组合构成了机器人的感觉系统。 机器人传感器主要可以分为视觉、听觉、触觉、力觉和接 近觉五大类。不过从人类生理学观点来看，人的感觉可分为内 部感觉和外部感觉，类似的，机器人传感器也可分为内部传感 器和外部传感器。
1. 内部传感器
机器人内部传感器的功能是测量运动学和力学参数，使机
器人能够按照规定的位置、轨迹和速度等参数进行工作，感知 自己的状态并加以调整和控制。内部传感器通常由位置传感器、 角度传感器、速度传感器、加速度传感器等组成。
角度传感器
2. 外部传感器
外部传感器主要用来检测机器人所处环境及目标状况，如是
随着计算机技术和人工智能技术的飞速发展，使机器人在功能和 技术层次上有了很大的提高，移动机器人和机器人的视觉和触觉等技 术就是典型的代表。由于这些技术的发展，推动了机器人概念的延伸。 80年代，将具有感觉、思考、决策和动作能力的系统称为智能机 器人，这是一个概括的、含义广泛的概念。这一概念不但指导了机器 人技术的研究和应用，而且又赋予了机器人技术向深广发展的巨大空 间，水下机器人、空间机器人、空中机机器人、地面机器人、微小型 机器人等各种用途的机器人相继问世，许多梦想成为了现实。将机器 人的技术（如传感技术、智能技术、控制技术等）扩散和渗透到各个 领域形成了各式各样的新机器——机器人化机器。当前与信息技术的 交互和融合又产生了“软件机器人”、“网络机器人”的名称，这也 说明了机器人所具有的创新活力。
第12章 机器人传感器
《传感器与智能检测技术》 第7章习题答案
第7章思考题与习题一、填空题1.霍尔传感器是一种—磁敏—传感器，它是把—磁学—物理量转换成电信号的装置，广泛应用于自动控制、信息传递、电磁测量、生物医学等各个领域。
它的最大特点是非接触测量2.霍尔电势■与—输入电流/—及—磁感应强度B.—成正比，其灵敏度拓与—霍尔系数吊成正比而与霍尔片厚度d成反比。
所以，为了提高灵敏度，霍尔元件常制成—簿片—形状。
3.霍尔元件的结构很简单，它通常由—霍尔片、—引线—和—壳体—组成。
4.______________________ 半导体材料的电阻率随磁场强度的增强而变大，这种现象称为磁阻效应，利用磁阻效应制成的元件称为______ 磁敏电阻 ______ 。
二、简答题1.简述你理解中的霍尔效应。
1879年，美国物理学家霍尔（E. II. Hall）经过大量的实验发现：如果让一恒定电流通过一金属或半导体薄片，并将薄片置于强磁场中，在金属薄片的另外两侧将产生与磁场强度成正比的电动势，这个现象后来被人们称为霍尔效应。
假设霍尔元件为N型半导体薄片，薄片厚度为d,磁感应强度为夕的磁场方向垂直于薄片。
在薄片前后两端通以控制电流/,那么半导体中的载流子（电子）将沿着与电流/相反的方向运动。
由于外磁场8的作用，使电子受到洛仑兹力A而发生偏转，结果在半导体的右端面上电子积累带负电，而左端面缺少电子带正电，在半导体的左右端面间形成电场。
该电场产生的电场力凡阻止电子继续偏转。
当A和片相等时，电子积累到达动态平衡。
这时在半导体左右两端面之间（即垂直于电流和磁场方向）建立电场，称为霍尔电场毋，相应的电势。
称为霍尔电势。
2.制成霍尔元件常用的材料有哪些？1948年以后，由于半导体技术迅速开展，人们找到了霍尔效应比拟明显的半导体材料, 并制成了镣化锢、碑化镣、神化钢、硅、信等材料的霍尔元件.目前常用的霍尔元件材料是N型硅，它的灵敏度、温度特性、线性度均较好。
3.简述集成霍尔传感器的分类、特点及应用场合。
机器人概论知到章节答案智慧树2023年山东交通学院
机器人概论知到章节测试答案智慧树2023年最新山东交通学院绪论单元测试1.机器人的动作机构具有类似于人或其他生物体某些器官(如肢体、感官等)的功能。
（）参考答案:对第一章测试1.科学家们预言：21世纪将是机器人与人和谐共处的时代，机器人产业将成为继汽车、计算机之后的第三个大产业，未来的战争将是一场机器人的战争。
（）参考答案:对2.美国原子能委员会的阿尔贡研究所于1947年开发了遥控机械手，1948年又开发了机械式的主从机械手，这就是第一代遥控操作的机器人。
（）参考答案:对3.1958年，被誉为“机器人之父”的美国人约瑟夫·恩格尔伯格创建了世界上第一家机器人公司——Unimation，正式把机器人向产业化方向推进。
（）参考答案:对4.1920年，捷克斯洛伐克剧作家卡雷尔·凯培克在他的科幻情节剧《罗萨姆的万能机器人》中，第一次提出了（）这个名词，被当作机器人的起源。
（）。
参考答案:机器人5.人工智能已在机器人学方面进行的一些研究课题可以看出两者的密切关系，例如（）。
参考答案:传感器信息处理;自然语言理解;专家系统;机器人规划第二章测试1.超大型机器人指的是负载能力1000 kg以上。
（）参考答案:对2.工业机器人可以划分为：加工类、装配搬运类和包装类。
（）参考答案:对3.我国沈阳新松机器人自动化股份有限公司于 2015年11月推出了一款包括生理信号检测、语音交互、远程医疗等功能的陪护机器人，它可服务于各类养老院和社区服务站。
（）参考答案:对4.我国的（）将工业机器人列为产业转型升级和智能制造的重点方向。
（）。
参考答案:《中国制造2025》5.按照结构形态，负载能力和动作空间划分可分为：（）。
参考答案:中型机器人;大型机器人;小型机器人和超小型机器人;超大型机器人第三章测试1.从20世纪80年代开始，美国国防高级研究计划局（DARPA）专门立项，制定了地面无人作战平台的战略计划，从此，在全世界掀开了全面研究移动机器人的序幕。
智慧树答案机器人学基础知到课后答案章节测试2022年
第一章1.为什么要发展机器人技术（）。
答案:精神需求;生产需求;生活需求;探索需求2.下列哪个不是国内的机器人公司（）。
答案:柯马3.沃康松发明的机械鸭，能够做扇动翅膀，吃谷物和排便的动作。
（）答案:对4.按照机器人的几何结构来分，可分为：（）答案:球面坐标;笛卡尔坐标;关节球面坐标;柱面坐标5.按照机器人的控制方式来分，可分为：（）答案:非伺服机器人;伺服机器人6.机器人系统中的计算机就相当于人体的什么？（）答案:大脑7.机器人的传感器分为内部传感器和外部传感器。
（）答案:对8.机器人的精度是指机械零件抵抗变形的能力。
（）答案:错9.机器人的控制系统包括（）答案:作业控制器;驱动控制器;运动控制器10.搬运机器人属于下列那类机器人（）答案:工业机器人第二章1.刚体的位姿表示刚体的位置和姿态，位置用p矩阵表示，姿态用R矩阵表示。
（）答案:对2.刚体的位姿一般用什么样的矩阵来表示（）。
答案:3×43.以下哪个矩阵表示坐标轴x轴（）。
答案:[1 0 0 0]4.旋转变换与变换次序有关。
（）答案:对5.以下哪个坐标系表示机器人的基坐标系（）。
答案:{B}6.先沿着基坐标系的x轴平移r，再绕基坐标系的z轴旋转α，最后延基坐标系的z轴平移z，形成球面坐标。
（）答案:错7.RPY角是绕着当前轴旋转的序列。
（）答案:错8.如果已知一个任意的旋转矩阵，可以直接通过公式求得这个旋转变换的等效转角和等效转轴。
（）答案:对9.旋转矩阵不是正交矩阵。
（）答案:错10.欧拉角是绕着固定轴旋转的序列。
（）答案:错第三章1.一个六自由度工业机器人，决定了其末端姿态（）。
答案:手腕部分的后三个自由度2.沿着关节的运动轴方向，能确定连杆坐标系的（）。
答案:z轴3.D-H参数中ai-1表示（）。
答案:zi-1沿着xi-1到zi的距离4.一旦机器人的结构确定了，那么机器人的连杆参数就不变了，只有关节参数会发生变化。
（）答案:对5.机器人运动学方程的求解步骤包括（）。
常用机器人传感器介绍教案
第五章第二节《常用机器人传感器介绍》【教学目标】：1．知识与技能目标（1）了解机器人传感器的定义及重要作用。
（2）掌握机器人传感器的分类，了解其工作原理。
2．过程与方法目标（1）通过对比探索与讨论，理解机器人传感器的作用及工作原理。
（2）通过归纳总结，引导学生自主思考等方式掌握机器人传感器的分类。
3.情感态度与价值观目标（1）通过了解机器人在生活中的应用，激发学生学习机器人课程的兴趣。
（2）在探究过程中，激发学生提升信息技术能力，创新科技的爱国热忱。
【教学重点】：了解机器人传感器的定义、分类及其作用。
【教学难点】：了解机器人传感器的工作原理。
【课时】：1课时【教学过程】：一、设计情景，导入新课同学们，思考一下，人类是如何感知外界信息的呢？那机器人又是如何感知的呢？让学生观看《终结者》片段，讨论教师提出的问题，并且引出本节课的内容：机器人外部传感器就是具有类似人类五官的感知能力的传感器，那它具体可以分成什么类型的传感器呢？我们一起来学习一下。
二、探索新知（一）机器人传感器的定义让学生阅读书上111页的内容，并且与同学讨论机器人传感器可以分为几类，并且归纳机器人传感器的定义。
（二）机器人传感器的分类1.触碰传感器1找学生去按电灯的开关，让他们感受开关打开和关闭时电灯的变化，让他们充分了解触碰传感器的作用是接触和释放，知道触碰传感器可以侦测到单个或多个按钮的压力，并把报告返回控制中心。
2.光电传感器为学生播放烟尘浊度监测仪的工作原理，并且让学生讨论烟尘浊度监测仪是依据什么原理工作的，尝试自己归纳出光电传感器的定义，并思考光电传感器还可以应用到哪些场景中。
3.超声波传感器为学生播放倒车雷达工作的景象，并通过结合看书了解超声波传感器在生活中的应用。
4.声音传感器让学生们在自己的电脑上玩《八分音符酱》这个小游戏，让他们通过自己的声音大小来控制游戏中的小人行走、跳跃，从而过关，切身实际的感受声音传感器的作用。
电子教案-工业机器人技术基础+许文稼+课程大纲、习题答案-工业机器人技术基础 许文稼 习题答案
选择题1.C；2.B；3.A；4.A；5.A判断题1.√；2.×；3.√；4.×；5.√；6.√填空题1.阿西摩夫；2.日本；3.通用；4. Motoman；5. ABB、库卡、发那科和安川电机。
简答题1.工业机器人主要应用于汽车及汽车零部件制造业、电子电气行业、金属制品业(包括机械)、橡胶及塑料工业和食品工业等范畴。
2.工业机器人技术发展趋势主要为：结构模块化和可重构化；控制技术的开放化、PC化和网络化；伺服驱动技术的数字化和分散化；多传感器融合技术的实用化等方面。
同时工业机器人也在不断向智能化方向发展，以适应“敏捷制造”，满足多样化、个性化的需要，并适应多变的非结构环境作业，向非制造领域进军。
选择题1.A；2.B；3.A判断题1.√；2.√；3.╳；4.√；5.√；6.√；7.╳；8.√；9.√；10.╳；11.√；12.╳填空题1. 直角、3；2. 圆柱、2 、1 ；3.1、2；4.俯仰、回转；5.关节、平行、共面。
简答题1.根据工业机器人机械结构对应的运动链的拓扑结构，可以将机器人结构分为三类：串联、并联和混合结构。
串联机器人具有结构简单,成本低,控制简单,运动空间大等优点，有的已经具备快速、高精度和多功能化等特点。
并联结构承载能力强，与串联机构相比刚度大，结构稳定；运动负荷小;在位置求解上，并联机构正解困难，反解却非常容易。
但目前的并联机器人机构普遍存在工作空间小，结构尺寸偏大、传动环节过多，工作空间内可能存在奇异位形。
混联机构即有并联机构刚度好的优点，又有串联机构工作空间大的优点，能充分发挥串、并联机构各自的优点, 进一步扩大机器人的应用范围, 提高机器人的性能。
2.从上到下，从左到右，依次是：直角坐标型机器人，圆柱坐标型机器人（R2P），球坐标型机器人（2RP），关节坐标型机器人，SCARA机器人。
第三章工业机器人的组成和技术参数习题答案选择题1.D；2.E；3.A；4.B判断题1. ×；2.√；3.√；4.×；5.√；6.×；7.√；8.×；9.×填空题1. 重复性；2.旋转关节、移动关节、球面关节、虎克铰关节；3. R、P 。
人机智能系统综合设计
• 人机智能系统不同于一般无智能机的人机系统，如人与一般动力机械 组成的系统，也不同于无人参与工作的智能机械系统，如无人驾驶汽 车、飞机等系统。
• １２.３.２人机合理分工
• 对于人与机器共存的系统，在感知、决策、执行三个层面上，应当将 适合于人做的事交给人去做，将适合于机器做的事交给机器去做，问 题是，哪些事情适合于人去做，哪些事情适合于机器去做。
下一页 返回
１２.３ 人机智能系统综合设计要点
• 表１２-１给出了对人和机器在这三个层面上的特征进行研究的成果 ，可供系统设计时进行合理化分工的参考。
• 值得指出的是，这种分工并不是绝对的，这里强调的是合理分工而不 是绝对分工。在很多情况下，双方所进行的工作都是整合在一起，相 辅相成的。这样的分工构成了人机系统的新型关系，那就是各自发挥 自己的长处，相辅相成，缺一不可。在这样的人机关系基础上，构成 的人机系统能够发挥出巨大的优势，能够解决两者单独都无法解决的 问题。在新型的人机关系中，人与机器的新型合作关系体现在人与机 器（包括计算机）的独立性和互补性。
• １２.１.１综合集成方法论
• 钱学森院士在对开放的复杂巨系统进行长期研究的基础上，于１９８ ９年提出了从定性到定量的综合集成法，简称综合集成，可用图１２ -１来表示综合集成的丰富含义。
下一页 返回
１２.１ 人机智能系统综合设计方法论
• 综合集成是在各种集成（观念的集成、人员的集成、技术的集成、管 理方法的集成等）之上的高度综合，同时，又是在各种综合（复合、 覆盖、组合、联合、合成、合并、兼并、包容、结合、融合等）之上 的高度集成。综合高于集成，综合集成的重点是综合。
• 需要指出的是，应用这个方法论研究问题时，也可以进行系统分解， 在系统总体指导下进行分解，在分解后研究的基础上，再综合集成到 整体，实现１＋１＞２的涌现，达到从整体上严密解决问题的目的。 从这个意义上说，综合集成法吸收了还原论和整体论的长处，同时也 弥补了各自的局限性，它是还原论和整体论的结合。
_新教材高中物理第五章传感器12认识传感器常见传感器的工作原理及应用课件新人教版选择性必修第二册
1、2 认识传感器 常见 传感器的工作原理及应用
核心素养目标
1．知道什么是传感器，并了解传感器 的种类。
2．知道传感器的组成及应用模式，理 解将非电学量转化为电学量的物 理意义。
3．理解常见传感器敏感元件的特性及 应用。
知识点一 认识传感器 [情境导学] 干簧管的结构很简单，如图甲所示，它只是玻璃管内封入两个软磁性材料制
成的簧片，接入图乙电路，当磁体靠近干簧管时：
(1)会发生什么现象，为什么？ (2)干簧管的作用是什么？
提示：(1)小灯泡会发光，因为两个簧片被磁化而接通。 (2)干簧管起到了开关的作用。
[知识梳理] 1．神奇的传感器 (1)干簧管是一种能够感知磁场的传感器。 (2)楼道灯白天不亮，晚上有声音时亮，是因为楼道的灯安装了“声控—光探” 开关。 (3)一些宾馆安装了自动门，当有人走近时，门会自动打开，是因为自动门安 装了红外线传感器。 (4)交通警察在检查司机是否酒后开车时，用的是“便携式酒精检测仪”，上 面安装了乙醇传感器。
(5)传感器的定义：能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等被测量，并 能够把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的如电压、电流等电学量，或 转换为电路的通断的装置。
(6)非电学量转换为电学量的意义：把非电学量转换为电学量，可以很方便地 进行测量、传输、处理和控制。
2．传感器的种类 (1)物理传感器：利用物质的物理特性或物理效应制作而成的传感器，如力传 感器、磁传感器、声传感器等。 (2)化学传感器：利用电化学反应原理，把无机或有机化学物质的成分、浓度 等转换为电信号的传感器，如离子传感器、气体传感器等。 (3)生物传感器：利用生物活性物质的选择性来识别和测定生物化学物质的传 感器。如酶传感器、微生物传感器、细胞传感器等。
传感器原理及应用(第2版)
感谢观看
该教材共12章，对常用传感器原理及其数据采集和信号处理进行阐述，且注重对传感器应用和工程实践能力 的培养。
成书过程
修订情况
出版工作
该书前10章的内容基本保持不变。除保持前一版系统性的稳定外，对教学的重点内容进行了充实与提高。第 1章在保持传感器概论及相关基础知识体系稳定的情况下，对相关概念进行了更为科学的表述，充实了关于传感器 动静态特性的内容，重新编写了相关的内容，同时修正了此前的笔误；第2章除修订印刷错误外，内容基本保持稳 定。第3~10章按照综合分类法介绍传感器的原理及应用，重新编写了热学量（温敏）、力学量（力敏和声敏）、 磁学量（磁敏）、光学量（光敏）传感器这部分内容，并修订了上一版中的错误，增加了关于传感器应用的实例。 该版保持了化学量（气敏和湿敏）、水声传感器及生物量（生物传感器）这部分内容的稳定性，仅更正了部分印 刷错误。该版对第1版中的第11章做了较大修改，对该部分内容进行了重新编写，将其分为了两章，即第11章 “传感器的信号处理”和第12章“传感器的智能化和络化”，对新的第11章进行了系统整理，提升了传感器调理 电路的理论知识，第12章丰富了络化传感器的内容。
该书的修订工作由彭杰纲完成。电子科技大学自动化工程学院传感器原理课程组的詹慧琴、胡学海、邓罡、 蒋毅、闫斌等老师提出了意见，研究生祝悦和欧斌在教材编写和电子教案的准备过程中做了工作，研究生杨超、 何春秋、雍涛、董冠奇、吴俊、刘露、邹地长在教材的外文资料翻译和校对方面也做了工作。该书的编写参考了 中国国内外相关技术资料，吸取了相关专家和同仁的经验。该教材的修订得到了电子科技大学高水平规划教材项 目和新编特色教材建设项目的支持。
教材目录
（注：目录排版顺序为从左列至右列）
教学资源
《传感器原理及应用（第2版）》有配套的慕课——“传感器原理及应用”。 《传感器原理及应用（第2版）》提供配套电子课件。
机器人感知技术 第一章 机器人系统与感知
应用
工业机器人
多关节机械手或 多自由度机器人
机器人系统
特种机器人 （服务机器人）
家庭服务机器人 军用机器人 水下机器人 空中飞行机器人 软体机器人 农业机器人
机器人定义及应用
汽车喷涂机器人通常是集成在工业产线上，采用多轴 机械臂的工业机器人单元，手臂有较大运动空间可做复 杂轨迹运动，腕部一般有多个自由度可灵活运动，可自 动完成漆料喷涂等工作。
卡雷尔·查培克（或 译为卡雷尔·恰佩克 ）
机器人定义及应用
定义
美国机器人协会
联合国标准化组织
“一种可编程和多功能的操作机；或是为了执行不 同的任务而具有可用电脑改变和可编程动作的专门 系统”。
机器人定义及应用
应用
机器人系统 应用环境
制造环境下的工业机器人
非制造环境下的服务与 仿人型机器人
机器人定义及应用
图1-11 德国不莱梅FRIEND系列第四代助老助 残机器人
机器人定义及应用
机器人结构和组成
机械部分
机器人系统
感知部分
控制部分
大脑
眼睛、耳朵、 触摸...
感觉
手臂、腿、 躯干...
躯体
控制部分
感知部分
视觉、听觉、 触觉...
机械部分
机器人结构和组成
机械部分
机械部分
机身 移动机构
车轮式、腿足式、履带式、步进移动式、蠕动式、混 合移动式、蛇形式
1、接收任务指令，或感知系统反馈信息； 2、控制机器人的执行机构去完成规定的运动和功能
机器人结构和组成
控制部分
任务规划
机器人示教
人
命
机
令
接
理
口
什么是Agent
忠植，1998年］）、AGENT0、PLACA
第12章 gent 技 术
（PLAnning Communicating Agentlanguage
[Thomas1993]）、KQML（Knowledge Queryand Manipulation Language，国际上比较流行的Agent通信 语言，美国ARPA的知识共享计划的一部分）等。
Agent一词的主要意思是“代理（人）”，但我们 这里的Agent还具有更多的含义。简单来说，Agent是 一种实体，而且是一种具有智能的实体。这种实体可 以是智能软件、智能设备、智能机器人或智能计算机 系统等等，甚至也可以是人。国内人工智能文献中对 Agent的翻译或称呼有智能体、主体、智能Agent等， 现在则逐渐趋向于不翻译而直接使用Agent。
(3)数据是分散的；
(4)计算是异步的。
第12章 gent 技 术
2. 多Agent系统的研究内容
多Agent系统的理论研究是以单Agent理论研究为基 础的，所以，除单Agent理论研究所涉及的内容外，多 Agent系统的理论研究还包括一些和多Agent系统有关 的基本规范，主要有以下几点： (1)多Agent系统的定义；
还有自己的目标或意图。
第12章 gent 技 术
(2)反应性
即能够感知环境，并通过行为改变环境。 (3)适应性即 能根据目标、环境等的要求和制约作出行动计划， 并根据环境的变化，修改自己的目标和计划。
(4)社会性，
一个Agent一般不能在环境中单独存在，而要与其 它Agent在同一环境中协同工作。而协作就要协商，要 协商就要进行信息交流，信息交流的方式是相互通信。
下来。工作时，再现上述操作就能使机器人完成预定的