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1、机器人应用技术 1 2位置传感器角度传感器内部传感器 3姿态传感器第五章机器人传感器技术5.2内部传感器5.2.1位置传感器 位置感觉是机器人最基本的感觉要求，常用的机器人位位置感觉是机器人最基本的感觉要求，常用的机器人位置传感器有电阻式位移传感器、电容式位移传感器、电感式位置传感器有电阻式位移传感器、电容式位移传感器、电感式位移传感器、光电式位移传感器、霍尔元件位移传感器、磁栅式移传感器、光电式位移传感器、霍尔元件位移传感器、磁栅式位移传感器以及机械式位移传感器等。位移传感器以及机械式位移传感器等。典型的位置传感器是电位计（电位差计或分压计），它典型的位置传感器是电位计（电位差计或分压计），
2、它由一个线绕电阻（或薄膜电阻）和一个滑动触点组成。由一个线绕电阻（或薄膜电阻）和一个滑动触点组成。第五章机器人传感器技术图为一个位置传感器的实例，其检测的是以电阻中心为基准位置的移动距离。图为一个位置传感器的实例，其检测的是以电阻中心为基准位置的移动距离。第五章机器人传感器技术5.2.2角度传感器 旋转编码器又称转轴编码器、回转编码器等，它把作为连续输入轴的旋转旋转编码器又称转轴编码器、回转编码器等，它把作为连续输入轴的旋转角度同时进行离散化（样本化）和量化处理后予以输出。角度同时进行离散化（样本化）和量化处理后予以输出。光学编码器是一种应用广泛的角位移传感器，其分辨率完全能满足机器人技术光学
3、编码器是一种应用广泛的角位移传感器，其分辨率完全能满足机器人技术要求，其可分为绝对型和增量型两种。要求，其可分为绝对型和增量型两种。1.1.光学式绝对型旋转编码器光学式绝对型旋转编码器第五章机器人传感器技术 光学式绝对型旋转编码器的应用场合，可以用一个传感器同时检测角度和光学式绝对型旋转编码器的应用场合，可以用一个传感器同时检测角度和角速度。光学绝对型旋转编码器旋转时，有与位置一一对应的代码（二进制、角速度。光学绝对型旋转编码器旋转时，有与位置一一对应的代码（二进制、BCDBCD码等）输出。绝对式编码器有一个绝对零位代码，当停电或关机后，在开机码等）输出。绝对式编码器有一个绝对零位代码，当停电
4、或关机后，在开机重新测量时，仍可准确的读出停电或关机位置的代码，并准确的找到零位代码。重新测量时，仍可准确的读出停电或关机位置的代码，并准确的找到零位代码。订购光学式绝对型旋转编码器时，除了注明型号外，还要注明性能序号和订购光学式绝对型旋转编码器时，除了注明型号外，还要注明性能序号和分割数（或位数）。分割数（或位数）的选择。可参照下列公式：分割数（或位数）。分割数（或位数）的选择。可参照下列公式：分割数分割数=360/=360/设计分辨率设计分辨率第五章机器人传感器技术 2.2.光学式增量型旋转编码器光学式增量型旋转编码器 在旋转圆盘上设置一条环带，将环带沿圆周方向分割成等分，并用不透明在旋转
5、圆盘上设置一条环带，将环带沿圆周方向分割成等分，并用不透明的条纹印刷到上面。把圆盘置于光线的照射下，透过去的光线用一个光传感器的条纹印刷到上面。把圆盘置于光线的照射下，透过去的光线用一个光传感器进行判读。图为光学式增量型旋转编码器。进行判读。图为光学式增量型旋转编码器。第五章机器人传感器技术1-均匀分布透光槽的编码盘2-LED光源3-狭缝4-正弦信号接收器5-余弦信号接收器6-零位读出光电元件7-转轴8-零位标记槽5.2.3姿态传感器 姿态传感器是用来检测机器人与地面相对关系的传感器，典型的姿态传感器是姿态传感器是用来检测机器人与地面相对关系的传感器，典型的姿态传感器是陀螺仪，陀螺仪是一种传感器，它是利用高速旋转物体（转子）经常保持其一定陀螺仪，陀螺仪是一种传感器，它是利用高速旋转物体（转子）经常保持其一定姿态的性质。转子通过一个支撑它的，被称为万向接头的自由支持机构，安装在姿态的性质。转子通过一个支撑它的，被称为万向接头的自由支持机构，安装在机器人上。图为一个陀螺仪实物和陀螺仪原理图。机器人上。图为一个陀螺仪实物和陀螺仪原理图。第五章机器人传感器技术