傳感器研究突破 助推工業(yè)機(jī)器人技術(shù)進(jìn)步

工控摘要：傳感器為推動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)快速有序發(fā)展立下了汗馬功勞，在自動(dòng)化和智能化的發(fā)展，機(jī)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(dòng)化和智能化的發(fā)展,機(jī)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(jī)械、電子、傳感器、計(jì)算機(jī)、人工智能等多領(lǐng)域技術(shù)的機(jī)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(dòng)機(jī)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(cè)機(jī)器人自身的工作狀態(tài)，以及機(jī)器人智能探測(cè)外部工作環(huán)境和對(duì)象狀態(tài)的核心部件。能感受規(guī)定的被測(cè)量，并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置。

　　為了實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜、動(dòng)態(tài)及不確定性環(huán)境下的自主性，目前各國(guó)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(jī)器人的感知系統(tǒng)，為機(jī)器人提供更為詳細(xì)的外界環(huán)境信息，進(jìn)而促使機(jī)器人對(duì)外界環(huán)境變化做出實(shí)時(shí)、準(zhǔn)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(jī)器人上。這些傳感器使得機(jī)器人更具有感知功能,能夠?qū)崿F(xiàn)更加復(fù)雜的分析和更好的完成工作,大大改善機(jī)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(chǎng)解決對(duì)夾持力和表面的監(jiān)控。因此，它能夠在識(shí)別物體的同時(shí)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(duì)象。未來，觸覺傳感器將會(huì)在服務(wù)型機(jī)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(fù)雜和無序的環(huán)境中。

　　目前，工業(yè)自動(dòng)化最萬能的力矩傳感器能夠以所有六個(gè)自由度測(cè)量力量和時(shí)間。第六個(gè)軸配備了機(jī)器人控制界面，因此連接大幅簡(jiǎn)化。該高精準(zhǔn)傳感器以7000Hz的頻率高速輸出數(shù)據(jù)，遵循五個(gè)通訊協(xié)議（Ethernet、Ethernet/IP、DeviceNet、Profinet和一個(gè)CAN-Bus接口），通過LAN實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，并且具有獨(dú)一無二的接口兼容性，可以通過網(wǎng)頁(yè)界面進(jìn)行配置。它可以應(yīng)用到產(chǎn)品測(cè)試、機(jī)器人組裝、加工任務(wù)如打磨和拋光、機(jī)器人手術(shù)，以及康復(fù)和神經(jīng)學(xué)等其它領(lǐng)域。該傳感器也支持高度動(dòng)態(tài)控制觀念，因此可以用于自動(dòng)化復(fù)雜裝配、加工和完成過去人工或利用復(fù)雜的特殊機(jī)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(biāo)應(yīng)是人類的感覺、識(shí)別、控制體系,但由于對(duì)后者尚無一個(gè)明確的工程學(xué)的闡述，所以機(jī)器人傳感器融合體系要具備什么樣的功能尚是一個(gè)模糊的概念。相信隨著機(jī)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(huì)逐步完善和系統(tǒng)化。