傳感器研究突破 助推工業(yè)機器人技術(shù)進步

工控摘要：傳感器為推動機器人產(chǎn)業(yè)快速有序發(fā)展立下了汗馬功勞，在自動化和智能化的發(fā)展，機器人在工業(yè)中應(yīng)用越來越廣泛，地位越來越重要。

　　隨著自動化和智能化的發(fā)展,機器人在工業(yè)中應(yīng)用越來越廣泛，地位越來越重要。融合了機械、電子、傳感器、計算機、人工智能等多領(lǐng)域技術(shù)的機器人，已經(jīng)日益成為智能制造裝備業(yè)發(fā)展的有利支撐。

　　傳感器為推動機器人產(chǎn)業(yè)快速有序發(fā)展立下了汗馬功勞。傳感器是用來檢測機器人自身的工作狀態(tài)，以及機器人智能探測外部工作環(huán)境和對象狀態(tài)的核心部件。能感受規(guī)定的被測量，并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置。

　　為了實現(xiàn)在復雜、動態(tài)及不確定性環(huán)境下的自主性，目前各國研制人員逐漸將視覺、聽覺、壓覺、熱覺、力覺傳感器等多種不同功能的傳感器合理地組合在一起，形成機器人的感知系統(tǒng)，為機器人提供更為詳細的外界環(huán)境信息，進而促使機器人對外界環(huán)境變化做出實時、準確、靈活的行為響應(yīng)。

　　如今觸覺傳感器、視覺傳感器、傾角傳感器（或傾角模塊）、力覺傳感器、近覺傳感器、超聲波傳感器和聽覺傳感器等多類型傳感器都已經(jīng)普遍被應(yīng)用于機器人上。這些傳感器使得機器人更具有感知功能,能夠?qū)崿F(xiàn)更加復雜的分析和更好的完成工作,大大改善機器人工作狀況。

　　觸覺傳感器屬于一流的現(xiàn)代傳感器。這類傳感器可以現(xiàn)場解決對夾持力和表面的監(jiān)控。因此，它能夠在識別物體的同時以高靈敏度夾持物體。觸覺傳感器可以協(xié)助可靠安全地處理不同幾何形狀的易碎組件，還可以放置和連接變化的對象。未來，觸覺傳感器將會在服務(wù)型機器人領(lǐng)域扮演越來越重要的角色。它們使夾持手轉(zhuǎn)變?yōu)殪`敏的助手，可高效應(yīng)用于復雜和無序的環(huán)境中。

　　目前，工業(yè)自動化最萬能的力矩傳感器能夠以所有六個自由度測量力量和時間。第六個軸配備了機器人控制界面，因此連接大幅簡化。該高精準傳感器以7000Hz的頻率高速輸出數(shù)據(jù)，遵循五個通訊協(xié)議（Ethernet、Ethernet/IP、DeviceNet、Profinet和一個CAN-Bus接口），通過LAN實現(xiàn)遠程控制，并且具有獨一無二的接口兼容性，可以通過網(wǎng)頁界面進行配置。它可以應(yīng)用到產(chǎn)品測試、機器人組裝、加工任務(wù)如打磨和拋光、機器人手術(shù)，以及康復和神經(jīng)學等其它領(lǐng)域。該傳感器也支持高度動態(tài)控制觀念，因此可以用于自動化復雜裝配、加工和完成過去人工或利用復雜的特殊機器才能完成的任務(wù)。

　　目前，要使多傳感器信息融合體系化尚有困雄,而且缺乏理論依據(jù)。多傳感器信息融合的理想目標應(yīng)是人類的感覺、識別、控制體系,但由于對后者尚無一個明確的工程學的闡述，所以機器人傳感器融合體系要具備什么樣的功能尚是一個模糊的概念。相信隨著機器人智能水平的提高,多傳感器信息融合理論和技術(shù)將會逐步完善和系統(tǒng)化。