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1、1 1 工业机器人的感觉系统工业机器人的感觉系统2 2 工业机器人内部传感器工业机器人内部传感器3 3 工业机器人外部传感器工业机器人外部传感器4 4 工业机器人传感器应用工业机器人传感器应用2023/3/3机电工程学院1工业机器人的传感器工业机器人的传感器第一页，编辑于星期六：十六点 分。2023/3/3机电工程学院21 1 工业机器人的感觉系统工业机器人的感觉系统1 1、工业机器人感觉系统的基本组成工业机器人感觉系统的基本组成视觉、视觉、听觉、听觉、触觉、触觉、嗅觉、嗅觉、味觉、味觉、平衡感觉平衡感觉其他其他第二页，编辑于星期六：十六点 分。2023/3/3机电工程学院3工业机器人的感觉系
2、统包括：工业机器人的感觉系统包括：a)a)传感器；传感器；b)b)通过传感器获得数据的处理。通过传感器获得数据的处理。2 2、工业机器人常用传感器的分类工业机器人常用传感器的分类机器人传感器按用途可分为机器人传感器按用途可分为内部传感器内部传感器和和外部传感器外部传感器。内部传感器内部传感器装在操作机上，包括位移、速度、加速度传装在操作机上，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。系统中作为反馈信号。外部传感器外部传感器，如视觉、触觉、力觉距离等传感器，是为了检，如视觉、触觉、力觉距离等传感器，
3、是为了检测作业对象及环境与机器人的联系。测作业对象及环境与机器人的联系。第三页，编辑于星期六：十六点 分。3 3、工业机器人传感器的要求与选择工业机器人传感器的要求与选择一般要求：一般要求：精度高、重复性好精度高、重复性好 稳定性和可靠性好稳定性和可靠性好 抗干扰能力强抗干扰能力强 质量轻、体积小、安装方便质量轻、体积小、安装方便特定要求：特定要求：适应加工任务要求适应加工任务要求 满足机器人控制的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满足安全性要求以及其它辅助工作的要求第四页，编辑于星期六：十六点 分。2023/3/3机电工程学院52 2 工业机器人内部传感器工业机器
4、人内部传感器1 1 概述概述内部传感器中，位置传感器和速度传感器，是当今机内部传感器中，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。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。间不长，其性能尚需进一步改进。第五页，编辑于星期六：十六点 分。2023/3/3机电工程学院62 2、内部传感器功能分类、内部传感器功能分类1 1）规定位置、规定角度的检测）规定位置、规定角度的检测2 2）
5、位置、角度测量）位置、角度测量3 3）速度、角速度测量）速度、角速度测量4 4）加速度测量）加速度测量第六页，编辑于星期六：十六点 分。2023/3/3机电工程学院72 2、内部传感器功能分类、内部传感器功能分类1 1）规定位置、规定角度的检测）规定位置、规定角度的检测检测预先规定的位置或角度，可以用开检测预先规定的位置或角度，可以用开/关两个状态值，用关两个状态值，用于检测机器人的起始原点、越限位置或确定位置。于检测机器人的起始原点、越限位置或确定位置。1)1)微型开关微型开关：规定的位移或力作用到微型开关的可动部分：规定的位移或力作用到微型开关的可动部分(称称为执行器为执行器)时，开关的电
6、气触点断开或接通。限位开关通常装在盒时，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。里，以防外力的作用和水、油、尘埃的侵蚀。2)2)光电开关光电开关：光电开关是由：光电开关是由LEDLED光源和光敏二极管或光敏晶体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，而起到开关的作用上，而起到开关的作用第七页，编辑于星期六：十六点 分。2023/3/
7、3机电工程学院82 2、内部传感器功能分类、内部传感器功能分类2 2）位置、角度测量）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。反馈控制中必不可少的元件。a)a)电位器电位器b)b)旋转变压器旋转变压器c)c)编码器编码器第八页，编辑于星期六：十六点 分。2023/3/3机电工程学院9关于电位器关于电位器电位器可作为直线位移和角位移检测元件，结构形式如图。电位器可作为直线位移和角位移检测元件，结构形式如图。为了保证电位器的线性输出，应保证等效负载电阻远远大于电位器总电阻。电位器式传感器结构简单，性能稳
8、定，使用方便，但分辨率不高，且当电刷和电阻之间接触面磨损或有尘埃附着时会产生噪声。第九页，编辑于星期六：十六点 分。2023/3/3机电工程学院10关于旋转变压器关于旋转变压器旋转变压器由铁心、两个定子线圈和两个转子线圈组成，是测旋转变压器由铁心、两个定子线圈和两个转子线圈组成，是测量旋转角度的传感器。定子和转子由硅钢片和坡莫合金叠层制量旋转角度的传感器。定子和转子由硅钢片和坡莫合金叠层制成，如图所示。成，如图所示。在各定子线圈加上交流电压，转子线圈中由于交链磁通的变化产生感应电压。感应电压和励磁电压之间相关联的耦合系数随转子的转角而改变。因此，根据测得的输出电压，就可以知道转子转角的大小。第
9、十页，编辑于星期六：十六点 分。2023/3/3机电工程学院11 关于编码器关于编码器编码器输出表示位移增量的编码器脉冲信号，并带有符号。编码器输出表示位移增量的编码器脉冲信号，并带有符号。据检测原理，编码器可分为：据检测原理，编码器可分为：光学式、磁式、感应式和电容光学式、磁式、感应式和电容式式。根据其刻度方法及信号输出形式，分为增量式编码器和绝对式根据其刻度方法及信号输出形式，分为增量式编码器和绝对式编码器。编码器。作为机器人位移传感器，光电编码器应用最为广泛。作为机器人位移传感器，光电编码器应用最为广泛。第十一页，编辑于星期六：十六点 分。2023/3/3机电工程学院122 2、内部传感
10、器功能分类、内部传感器功能分类3 3）速度、角速度测量）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。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；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。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传感器、比率发电机。速表的传感器、比率发电机。测量角速度的测速发电
11、机，可按其构造分为直流测速发电机、测量角速度的测速发电机，可按其构造分为直流测速发电机、交流测速发电机和感应式交流测速发电机。交流测速发电机和感应式交流测速发电机。第十二页，编辑于星期六：十六点 分。2023/3/3机电工程学院132 2、内部传感器功能分类、内部传感器功能分类4 4）加速度测量）加速度测量随着机器人的高速比、高精度化，机器人的振动问题提随着机器人的高速比、高精度化，机器人的振动问题提上日程。为了解决振动问题，有时在机器人的运动手臂上日程。为了解决振动问题，有时在机器人的运动手臂等位置安装加速度传感器，测量振动加速度，并把它反等位置安装加速度传感器，测量振动加速度，并把它反馈到
12、驱动器上。馈到驱动器上。a)a)应变片加速度传感器应变片加速度传感器 b)b)伺服加速度传感器伺服加速度传感器 c)c)压电感应加速度传感器压电感应加速度传感器 d)d)其他类型传感器其他类型传感器第十三页，编辑于星期六：十六点 分。2023/3/3机电工程学院142 2、内部传感器功能分类、内部传感器功能分类4 4）加速度测量）加速度测量随着机器人的高速比、高精度化，机器人的振动问题随着机器人的高速比、高精度化，机器人的振动问题提上日程。为了解决振动问题，有时在机器人的运动提上日程。为了解决振动问题，有时在机器人的运动手臂等位置安装加速度传感器，测量振动加速度，并手臂等位置安装加速度传感器，
13、测量振动加速度，并把它反馈到驱动器上。把它反馈到驱动器上。a)a)应变片加速度传感器应变片加速度传感器 b)b)伺服加速度传感器伺服加速度传感器 c)c)压电感应加速度传感器压电感应加速度传感器 d)d)其他类型传感器其他类型传感器第十四页，编辑于星期六：十六点 分。2023/3/3机电工程学院153 3 工业机器人外部传感器工业机器人外部传感器1 1概述概述 为了检测作业对象及环境或机器人与它们的关为了检测作业对象及环境或机器人与它们的关系，在机器人上安装了触觉传感器、视觉传感器、系，在机器人上安装了触觉传感器、视觉传感器、力觉传感器、接近觉传感器、超声波传感器和听力觉传感器、接近觉传感器、
14、超声波传感器和听觉传感器，大大改善了机器人工作状况，使其能觉传感器，大大改善了机器人工作状况，使其能够更充分地完成复杂的工作。够更充分地完成复杂的工作。由于外部传感器为集多种学科于一身的产品，有由于外部传感器为集多种学科于一身的产品，有些方面还在探索之中，随着外部传感器的进一步完些方面还在探索之中，随着外部传感器的进一步完善，机器人的功能越来越强大，将在许多领域为人善，机器人的功能越来越强大，将在许多领域为人类做出更大贡献。类做出更大贡献。第十五页，编辑于星期六：十六点 分。2023/3/3机电工程学院162 2外部传感器功能分类外部传感器功能分类（1 1）触觉传感器）触觉传感器触觉是接触、冲
15、击、压迫等机械刺激感觉的综合，触觉是接触、冲击、压迫等机械刺激感觉的综合，触觉可以用来进行机器人抓取，利用触觉可进一触觉可以用来进行机器人抓取，利用触觉可进一步感知物体的形状、软硬等物理性质。步感知物体的形状、软硬等物理性质。一般把检测感知和外部直接接触而产生的接触觉、压力、一般把检测感知和外部直接接触而产生的接触觉、压力、触觉及接近觉的传感器称为机器人触觉传感器触觉及接近觉的传感器称为机器人触觉传感器第十六页，编辑于星期六：十六点 分。2023/3/3机电工程学院171)1)接触觉：接触觉：接触觉是通过与对象物体彼此接触而产生的，所以最好接触觉是通过与对象物体彼此接触而产生的，所以最好使用手
16、指表面高密度分布触觉传感器阵列，它柔软易于使用手指表面高密度分布触觉传感器阵列，它柔软易于变形，可增大接触面积，并且有一定的强度，便于抓握。变形，可增大接触面积，并且有一定的强度，便于抓握。接触觉传感器可检测机器人是否接触目标或环境，用于接触觉传感器可检测机器人是否接触目标或环境，用于寻找物体或感知碰撞。寻找物体或感知碰撞。主要有：机械式、弹性式和光纤式等。主要有：机械式、弹性式和光纤式等。机械式传感器机械式传感器：利用触点的接触断开获取信息，通常：利用触点的接触断开获取信息，通常采用微动开关来识别物体的二维轮廓，由于结构关系采用微动开关来识别物体的二维轮廓，由于结构关系无法高密度列阵。无法高
17、密度列阵。第十七页，编辑于星期六：十六点 分。2023/3/3机电工程学院18弹性式传感器弹性式传感器：这类传感器都由弹性元件、导电：这类传感器都由弹性元件、导电触点和绝缘体构成。触点和绝缘体构成。如采用导电性石墨化碳纤维、氨基甲酸乙酯泡沫、如采用导电性石墨化碳纤维、氨基甲酸乙酯泡沫、印制电路板和金属触点构成的传感器，碳纤维被印制电路板和金属触点构成的传感器，碳纤维被压后与金属触点接触，开关导通。也可由弹性海压后与金属触点接触，开关导通。也可由弹性海绵、导电橡胶和金属触点构成，导电橡胶受压后，绵、导电橡胶和金属触点构成，导电橡胶受压后，海绵变形，导电橡胶和金属触点接触，开关导通。海绵变形，导电
18、橡胶和金属触点接触，开关导通。也可由金属和铍青铜构成，被绝缘体覆盖的青铜也可由金属和铍青铜构成，被绝缘体覆盖的青铜箔片被压后与金属接触，触点闭合。箔片被压后与金属接触，触点闭合。第十八页，编辑于星期六：十六点 分。2023/3/3机电工程学院19光纤传感器光纤传感器这种传感器包括由一束光纤构成的光缆和一个可变形的反射这种传感器包括由一束光纤构成的光缆和一个可变形的反射表面。光通过光纤束投射到可变形的反射材料上，反射光按表面。光通过光纤束投射到可变形的反射材料上，反射光按相反方向通过光纤束返回。如果反射表面是平的，则通过每相反方向通过光纤束返回。如果反射表面是平的，则通过每条光纤所返回的光的强度
19、是相同的。如果反射表面因与物体条光纤所返回的光的强度是相同的。如果反射表面因与物体接触受力而变形，则反射的光强度不同。用高速光扫描技术接触受力而变形，则反射的光强度不同。用高速光扫描技术进行处理，即可得到反射表面的受力情况。进行处理，即可得到反射表面的受力情况。接触觉传感器接触觉传感器(a)(a)点式点式;(b);(b)棒式棒式;(c);(c)缓冲器式缓冲器式;(d);(d)平板式平板式;(e);(e)环式环式 第十九页，编辑于星期六：十六点 分。2023/3/3机电工程学院202)2)接近觉接近觉接近觉是一种粗略的距离感觉，接近觉传感器的主要作接近觉是一种粗略的距离感觉，接近觉传感器的主要作
20、用是在接触对象之前获得必要的信息，用来探测在一定用是在接触对象之前获得必要的信息，用来探测在一定距离范围内是否有物体接近、物体的接近距离和对象的距离范围内是否有物体接近、物体的接近距离和对象的表面形状及倾斜等状态，一般用表面形状及倾斜等状态，一般用“1 1”和和“0 0”两种态两种态表示。表示。接近觉传感器接近觉传感器 第二十页，编辑于星期六：十六点 分。2023/3/3机电工程学院21在机器人中，主要用于对物体的抓取和躲避。在机器人中，主要用于对物体的抓取和躲避。接近觉一般用非接触式测量元件，如霍尔效应传接近觉一般用非接触式测量元件，如霍尔效应传感器、电磁式接近开关和光学接近传感器。以光感器
21、、电磁式接近开关和光学接近传感器。以光学接近传感器为例，其结构如图。学接近传感器为例，其结构如图。由发光二极管和光敏晶体管组成。发光二极管发出的光经过反射被光敏晶体管接收，接收到的光强和传感器与目标的距离有关，输出信号是距离的函数。红外信号被调制成某一特定频率，可大大提高信噪比第二十一页，编辑于星期六：十六点 分。2023/3/3机电工程学院223)3)滑觉滑觉机器人在抓取不知属性的物体时，其自身应能确定机器人在抓取不知属性的物体时，其自身应能确定最佳握紧力的给定值。当握紧力不够时，要检测被最佳握紧力的给定值。当握紧力不够时，要检测被握紧物体的滑动，利用该检测信号，在不损害物体握紧物体的滑动，
22、利用该检测信号，在不损害物体的前提下，考虑最可靠的夹持方法，实现此功能的的前提下，考虑最可靠的夹持方法，实现此功能的传感器称为滑觉传感器。传感器称为滑觉传感器。滑觉传感器有滚动式和球式，还有一种通过振滑觉传感器有滚动式和球式，还有一种通过振动检测滑觉的传感器。物体在传感器表面上滑动动检测滑觉的传感器。物体在传感器表面上滑动时，和滚轮或环相接触，把滑动变成转动。时，和滚轮或环相接触，把滑动变成转动。第二十二页，编辑于星期六：十六点 分。2023/3/3机电工程学院23磁力式滑觉传感器中，滑动物体引起滚轮滚动，用磁铁和静磁力式滑觉传感器中，滑动物体引起滚轮滚动，用磁铁和静止的磁头，或用光传感器进行
23、检测，这种传感器只能检测到止的磁头，或用光传感器进行检测，这种传感器只能检测到一个方向的滑动。一个方向的滑动。球式传感器用球代替滚轮，可以检测各个方向的滑动，振动式滑球式传感器用球代替滚轮，可以检测各个方向的滑动，振动式滑觉传感器表面伸出的触针能和物体接触，物体滚动时，触针与物觉传感器表面伸出的触针能和物体接触，物体滚动时，触针与物体接触而产生振动，这个振动由压电传感器或磁场线圈结构的微体接触而产生振动，这个振动由压电传感器或磁场线圈结构的微小位移计检测。滚轮式滑觉传感器如图所示。小位移计检测。滚轮式滑觉传感器如图所示。第二十三页，编辑于星期六：十六点 分。测振式滑觉传感器测振式滑觉传感器 常
24、见的滑觉传感器常见的滑觉传感器第二十四页，编辑于星期六：十六点 分。柱型滚轮式滑觉传感器柱型滚轮式滑觉传感器 (a)(a)机器人夹持器；机器人夹持器；(b)(b)传感器传感器 常见的滑觉传感器常见的滑觉传感器第二十五页，编辑于星期六：十六点 分。球形滑觉传感器球形滑觉传感器常见的滑觉传感器常见的滑觉传感器第二十六页，编辑于星期六：十六点 分。2023/3/3机电工程学院27（2 2）力觉传感器）力觉传感器力觉是指对机器人的指、肢和关节等运动中所受力力觉是指对机器人的指、肢和关节等运动中所受力的感知的感知.主要包括：腕力觉、关节力觉和支座力觉等，根主要包括：腕力觉、关节力觉和支座力觉等，根据被测
25、对象的负载，可以把力传感器分为测力传据被测对象的负载，可以把力传感器分为测力传感器感器(单轴力传感器单轴力传感器)、力矩表、力矩表(单轴力矩传感器单轴力矩传感器)、手、手指传感器指传感器(检测机器人手指作用力的超小型单轴力传检测机器人手指作用力的超小型单轴力传感器感器)和六轴力觉传感器。和六轴力觉传感器。第二十七页，编辑于星期六：十六点 分。2023/3/3机电工程学院28力觉传感器根据力的检测方式不同，可以分为：力觉传感器根据力的检测方式不同，可以分为：1)1)检测应变或应力的应变片式，应变片力觉传感器被检测应变或应力的应变片式，应变片力觉传感器被机器人广泛采用；机器人广泛采用；2)2)利用
26、压电效应的压电元件式；利用压电效应的压电元件式；3)3)用位移计测量负载产生的位移的差动变压器、电容用位移计测量负载产生的位移的差动变压器、电容位移计式。位移计式。在选用力传感器时，首先要特别注意额定值，其次在在选用力传感器时，首先要特别注意额定值，其次在机器人通常的力控制中，力的精度意义不大，重要的机器人通常的力控制中，力的精度意义不大，重要的是分辨率。是分辨率。在机器人上实际安装使用力觉传感器时，一定要事先在机器人上实际安装使用力觉传感器时，一定要事先检查操作区域，清除障碍物。这对实验者的人身安全、检查操作区域，清除障碍物。这对实验者的人身安全、对保证机器人及外围设备不受损害有重要意义。对
27、保证机器人及外围设备不受损害有重要意义。第二十八页，编辑于星期六：十六点 分。DraperDraper的腕力传感器的腕力传感器 常见的力觉传感器常见的力觉传感器第二十九页，编辑于星期六：十六点 分。SRISRI腕力传感器应变片连接方式腕力传感器应变片连接方式 SRISRI腕力传感器腕力传感器 常见的力觉传感器常见的力觉传感器第三十页，编辑于星期六：十六点 分。林纯一的腕力传感器林纯一的腕力传感器 常见的力觉传感器常见的力觉传感器第三十一页，编辑于星期六：十六点 分。图图 5-22 5-22 非径向中心对称三梁腕力传感器非径向中心对称三梁腕力传感器 第三十二页，编辑于星期六：十六点 分。2023
28、/3/3机电工程学院33（3 3）距离传感器）距离传感器 距离传感器可用于机器人导航和回避障碍物，也可用距离传感器可用于机器人导航和回避障碍物，也可用于机器人空间内的物体进行定位及确定其一般形状特征。于机器人空间内的物体进行定位及确定其一般形状特征。目前最常用的测距法有两种：目前最常用的测距法有两种：1)1)超声波测距法超声波测距法超声波是频率超声波是频率20kHz20kHz以上的机械振动波，利用发射脉冲以上的机械振动波，利用发射脉冲和接收脉冲的时间间隔推算出距离。超声波测距法的缺和接收脉冲的时间间隔推算出距离。超声波测距法的缺点是波束较宽，其分辨力受到严重的限制，因此，主要点是波束较宽，其分
29、辨力受到严重的限制，因此，主要用于导航和回避障碍物。用于导航和回避障碍物。第三十三页，编辑于星期六：十六点 分。2023/3/3机电工程学院342)2)激光测距法：激光测距法也可以利用回波法，或者利激光测距法：激光测距法也可以利用回波法，或者利用激光测距仪，其工作原理如下：用激光测距仪，其工作原理如下：氦氖激光器固定在基线上，在基线的一端由反射镜将激氦氖激光器固定在基线上，在基线的一端由反射镜将激光点射向被测物体，反射镜固定在电动机轴上，电动机光点射向被测物体，反射镜固定在电动机轴上，电动机连续旋转，使激光点稳定地对被测目标扫描。由连续旋转，使激光点稳定地对被测目标扫描。由CCDCCD(电荷耦
30、合器件电荷耦合器件)摄像机接受反射光，采用图像处理摄像机接受反射光，采用图像处理的方法检测出激光点图像，并根据位置坐标及摄的方法检测出激光点图像，并根据位置坐标及摄像机光学特点计算出激光反射角。利用三角测距像机光学特点计算出激光反射角。利用三角测距原理即可算出反射点的位置。原理即可算出反射点的位置。第三十四页，编辑于星期六：十六点 分。2023/3/3机电工程学院35(4)(4)其他外部传感器其他外部传感器 除以上介绍的机器人外部传感器外，还可根据机器人除以上介绍的机器人外部传感器外，还可根据机器人特殊用途安装听觉传感器、味觉传感器及电磁波传感器，特殊用途安装听觉传感器、味觉传感器及电磁波传感
31、器，而这些机器人主要用于科学研究、海洋资源探测或食品而这些机器人主要用于科学研究、海洋资源探测或食品分析、救火等特殊用途。这些传感器多数属于开发阶段，分析、救火等特殊用途。这些传感器多数属于开发阶段，有待于更进一步完善，以丰富机器人专用功能有待于更进一步完善，以丰富机器人专用功能第三十五页，编辑于星期六：十六点 分。2023/3/3机电工程学院36(5)(5)传感器融合传感器融合系统中使用的传感器种类和数量越来越多，每种传系统中使用的传感器种类和数量越来越多，每种传感器都有一定的使用条件和感知范围，并且又能给感器都有一定的使用条件和感知范围，并且又能给出环境或对象的部分或整个侧面的信息，为了有
32、效出环境或对象的部分或整个侧面的信息，为了有效地利用这些传感器信息，需要采用某种形式对传感地利用这些传感器信息，需要采用某种形式对传感器信息进行综合、融合处理，不同类型信息的多种器信息进行综合、融合处理，不同类型信息的多种形式的处理系统就是传感器融合。传感器的融合技形式的处理系统就是传感器融合。传感器的融合技术涉及神经网络、知识工程、模糊理论等信息、检术涉及神经网络、知识工程、模糊理论等信息、检测、控制领域的新理论和新方法。测、控制领域的新理论和新方法。第三十六页，编辑于星期六：十六点 分。2023/3/3机电工程学院37传感器汇集类型有多种，现举两种例子。传感器汇集类型有多种，现举两种例子。
33、1)1)竞争性的：在传感器检测同一环境或同一物体竞争性的：在传感器检测同一环境或同一物体的同一性质时，传感器提供的数据可能是一致的，的同一性质时，传感器提供的数据可能是一致的，也可能是矛盾的。若有矛盾，就需要系统裁决。裁也可能是矛盾的。若有矛盾，就需要系统裁决。裁决的方法有多种，如加权平均法、决策法等。在一决的方法有多种，如加权平均法、决策法等。在一个导航系统中，车辆位置的确定可以通过计算法定个导航系统中，车辆位置的确定可以通过计算法定位系统位系统(利用速度、方向等记录数据进行计算利用速度、方向等记录数据进行计算)或陆标或陆标(如交叉路口、人行道等参照物如交叉路口、人行道等参照物)观测确定。若
34、陆标观测观测确定。若陆标观测成功，则用陆标观测的结果，并对计算法的值进行修正，成功，则用陆标观测的结果，并对计算法的值进行修正，否则利用计算法所得的结果。否则利用计算法所得的结果。第三十七页，编辑于星期六：十六点 分。2023/3/3机电工程学院382)2)互补性的：传感器提供不同形式的数据。例如，识互补性的：传感器提供不同形式的数据。例如，识别三维物体的任务就说明这种类型的融合。利用彩色别三维物体的任务就说明这种类型的融合。利用彩色摄像机和激光测距仪确定一段阶梯道路，彩色摄像机摄像机和激光测距仪确定一段阶梯道路，彩色摄像机提供图像提供图像(如颜色、特征如颜色、特征)，而激光测距仪提供距离信息
35、，而激光测距仪提供距离信息，两者融合即可获得三维信息。两者融合即可获得三维信息。目前，要使多传感器信息融合体系化尚有困难，目前，要使多传感器信息融合体系化尚有困难，而且缺乏理论依据。多传感器信息融合的理想目标而且缺乏理论依据。多传感器信息融合的理想目标应是人类的感觉、识别、控制体系，但由于对后者应是人类的感觉、识别、控制体系，但由于对后者尚无一个明确的工程学的阐述，所以机器人传感器尚无一个明确的工程学的阐述，所以机器人传感器融合体系要具备什么样的功能尚是一个模糊的概念。融合体系要具备什么样的功能尚是一个模糊的概念。相信随着机器人智能水平的提高，多传感器信息融相信随着机器人智能水平的提高，多传感
36、器信息融合理论和技术将会逐步完善和系统化。合理论和技术将会逐步完善和系统化。第三十八页，编辑于星期六：十六点 分。吸尘器自动装配实验系统吸尘器自动装配实验系统 2023/3/3机电工程学院391.1.装配作业中的应用装配作业中的应用4 4工业机器人传感器应用工业机器人传感器应用第三十九页，编辑于星期六：十六点 分。2.2.机器人非接触式检测机器人非接触式检测具有视觉系统的机器人进行非接触式测量具有视觉系统的机器人进行非接触式测量 第四十页，编辑于星期六：十六点 分。3 3 利用视觉的自主机器人系统利用视觉的自主机器人系统日立自主控制机器人工作示意图日立自主控制机器人工作示意图 第四十一页，编辑
37、于星期六：十六点 分。4 4多感觉智能机器人多感觉智能机器人多感觉智能机器人的组成多感觉智能机器人的组成 第四十二页，编辑于星期六：十六点 分。1 1）.机器人本体机器人本体机器人本体结构示意图机器人本体结构示意图 第四十三页，编辑于星期六：十六点 分。2 2）.多传感系统多传感系统装有六种传感器的机械手爪装有六种传感器的机械手爪 第四十四页，编辑于星期六：十六点 分。3 3）.控制部分控制部分控制系统硬件框图控制系统硬件框图 第四十五页，编辑于星期六：十六点 分。4 4）.总体布局总体布局系统总体布局系统总体布局 第四十六页，编辑于星期六：十六点 分。2023/3/3机电工程学院47搬运机器人（搬运机器人（Wow Wee Corp.）第四十七页，编辑于星期六：十六点 分。2023/3/3机电工程学院48搬运机器人（搬运机器人（Wow Wee Corp.）第四十八页，编辑于星期六：十六点 分。2023/3/3机电工程学院49搬运机器人（搬运机器人（Wow Wee Corp.）第四十九页，编辑于星期六：十六点 分。2023/3/3机电工程学院50焊接机器人焊接机器人 上海高桥造公司上海高桥造公司第五十页，编辑于星期六：十六点 分。