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机器人传感器.doc
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2023-07-12
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机器人传感器.doc
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机器人传感器
正文:
传感器是机器人完成感觉的必要手段,通过传感器的感觉作用,将机器人自身的相关特
性或相关物体的特性转化为机器人执行某项功能时所需要的信息。根据传感器在机器人上应
用的目的和使用范围不同,可分为内部传感器和外部传感器。
内部传感器用于检测机器人自身状态(如手臂间角度、机器人运动工程中的位置、速度
和加速度等);外部传感器用于检测机器人所处的外部环境和对象状况等,如抓取对象的形
状、空间位置、有没有障碍、物体是否滑落等。
机器人传感器的要求和选择
机器人传感器的选择取决于机器人工作需要和应用特点,对机器人感觉系统的要求时选择传
感器的基本依据。
机器人传感器的选择的一般要求:
精度高、重复性好;
稳定性和可靠性好;
抗干扰能力强;
重量轻、体积小、安装方便。
内部传感器
位移传感器
按照位移的特征,可分为线位移和角位移。
线位移是指机构沿着某一条直线运动的距离,角位移是指机构沿某一定点转动的角度。
(1)电位器式位移传感器
电位器式位移传感器由一个线绕电阻(或薄膜电阻)和一个滑动触点组成。其中滑动触点通
过机械装置受被检测量的控制。当被检测的位置量发生变化时,滑动触点也发生位移,从而
改变了滑动触点与电位器各端之间的电阻值和输出电压值,根据这种输出电压值的变化,可
以检测出机器人各关节的位置和位移量。
(2)直线型感应同步器
直线感应同步器的组成是由定尺和滑尺组成。定尺和滑尺间保证与一定的间隙,一般为
0.25mm 左右。在定尺上用铜箔制成单项均匀分布的平面连续绕组,滑尺上用铜箔制成平面
分段绕组。绕组和基板之间有一厚度为 0.1mm 的绝缘层,在绕组的外面也有一层绝缘层,
为了防止静电感应,在滑尺的外边还粘贴一层铝箔。定尺固定在设备上不动,滑尺则可以再
定尺表面来回移动。
(3)圆形感应同步器
圆形感应同步器主要用于测量角位移。它由钉子和转子两部分组成。在转子上分布着连续绕
组,绕组的导片是沿圆周的径向分布的。在定子上分布着两相扇形分段绕组。定子和转子的
截面构造与直线型同步器是一样的,为了防止静电感应,在转子绕组的表面粘贴一层铝箔
绝对速度传感器
绝对速度传感器,图 4-11 为国产 CD-1 型绝对速度传感器的结构图。途中磁钢 6 借铝
架 5 固定在壳体 4 内,并通过壳体形成磁回路。线圈 2 和阻尼环 3 安装在芯杆 2 上,芯杆用
弹簧 1 和 8 支承在壳体内,构成传感器的活动部分。当传感器的壳体与振动物体一起振动时,
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