机器人触觉传感器课件.ppt

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1、工业机器人触觉传感器演讲人：PPT制作：资料收集：123目录接触觉传感器力觉传感器滑觉传感器4引言1引言1.触觉是机器人获取环境信息的一种仅次于视觉的重要知觉形式是机器人实现与环境直接作用的必需媒介.与视觉不同，触觉本身有很强的敏感能力可直接测量对象和环境的多种性质特征.因此触觉不仅仅只是视觉的一种补充.引言2.机器人触觉传感器两大主要功能：检测功能包括对操作对象的状态、机械手与操作对象的接触状态、操作对象的物理性质进行检测。识别功能是在检测的基础上提取操作对象的形状、大小、刚度等特征，以进行分类和目标识别.3.机器人触觉传感技术的研究始于70年代.三十多年的历程可分为三个时段:70年

2、代、80年代、90年代以后.这三个时段的研究与成就各有特点。70年代国外的机器人研究已成热点，但触觉技术的研究才开始且很少。当时对触觉的研究仅限于与对象的接触与否接触力大小，虽有一些好的设想但研制出的传感器少且简陋。80年代是机器人触觉传感技术研究、发展的快速增长期，此期间对传感器设计、原理和方法作了大量研究，主要有电阻、电容、压电、热电、磁、磁电、力、光、超声和电阻应变等原理和方法。从总体上看80年代的研究可分为传感器研制、触觉数据处理、主动触觉感知三部分，其突出特点是以传感器装置研究为中心主要面向工业自动化。90年代对触觉传感技术的研究继续保持增长并多方向发展。按宽的分类法，有关触

3、觉研究的文献可分为：传感技术与传感器设计、触觉图像处理、形状辨识、主动触觉感知、结构与集成。发展历史内容：接触觉传感器：用来判断机器人是否接触物体的测量传感器，可以感知机器人与周围障碍物的接近程度。接触觉传感器可以使机器人在运动中接触到障碍物时向控制器发出信号。2接触觉传感器微动开关：最简单最经济适用的一种接触传感器，主要由弹簧和触头构成。特点是：触点间距小，动作行程短，按动力小，通断迅速，使用方便，结构简单。触须式触觉传感器接触棒触觉传感器柔性触觉传感器：具有获取物体表面形状二维信息的潜在能力。柔性薄层触觉传感器导电橡胶传感器气压式触觉传感器触觉传感器阵列：由若干个感知单元组成阵列结

4、构的传感器成像触觉传感器TIR触觉传感器仿生皮肤：仿生皮肤是集触觉、压觉、滑觉和热觉传感于一体的多功能复合传感器，具有类似于人体皮肤的多种功能。分类：观看视频3力觉传感器分类根据被测对象的负载，可以把力传感器分为：测力传感器（单轴力传感器）、力矩表（单轴力矩传感器）、手指传感器（检测机器人手指作用力的超小型单轴力传感器）和六轴力觉传感器。根据力的检测方式不同，力觉传感器可以分为：检测应变或应力的应变片式；利用压电效应的压电元件式；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，电感式传感器等其中应变片被机器人广泛采用。观看视频4滑觉传感器滑移传感器按照有无滑动方向检测功能分为无方

5、向性传感器、单方向传感器和全方位性传感器。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，要检测被握紧物体的滑动，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。