传感器在机器人上应用 共44页PPT资料.ppt

第3章传感器在机器人上的应用 今3.1机器人常用传感器简介 3.2机器人的要求与选择 3.3常用机器人内部传感器 ÷3.4常用机器人外部传感器 3.5多传感器信息融合 3.1机器人常用传感器简介 3.1.1机器人需要的感觉能力 触觉能力 触觉是智能机器人实现与外界环境直接作用的必需媒介,是仅次于 视觉的一种重要感知形式。作为视觉的补充,触觉能感知目标物体的表 面性能和物理特性:柔软性、硬度、弹性、粗糙度和导热性等。触觉能 保证机器人可靠地抓住各种物体,也能使机器人获取环境信息,识别物 体形状和表面的纹路,确定物体空间位置和姿态参数等 检测感知和外部直接接触而产生的接触觉、压觉、滑觉等传感器称为 机器人触觉传感器。 1)接触觉传感器 2)压觉传感器 3)滑觉传感器 2、力觉能力 力觉传感器是机器人最基本,最重要的一种,也是发展比较成熟的传感 器。没有力传感器,机器人就不能获取它与外界环境之间的相互作用力, 从而难以完成机器人在环境约束下的各种作业。 接近觉能力 接近觉传感器是机器人用来控制自身与周围物体之间的相对位置或距离 的传感器。用来探测在一定距离范围内是香有物体接近、物体的接近距离 和对象的表面形状及倾斜等状态。它一般都装在机器人手部,起两方面作 用。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、光学接近传感器和超声波式。 4、视觉能力 视觉信息可分为图形信息、立体信息、空间信息和运动信息 视觉传感器获取的信息量要比其它传感器获取的信息量多得多 >视觉传感器把光学图像转换为电信号 视觉传感器摄取的图像经空间采样和模数转换后变成一个灰度矩阵,送入计算机 存储器中,形成数字图像 5、听觉能力 (1)特定人的语音识别系统 (2)非特定人的语音识别系统 6、嗅觉能力 主要采用了三种方法来实现机器人嗅觉功能 在机器人上安装单个或多个气体传感器,再配置相应处理电路来实现 嗅觉功能 研究者自行硏制简易的嗅觉装置 采用商业的电子鼻产品,如 A Loutfi用机器人进行的气味识别研究 3.12机器人传感器分类 内部传感器 内部传感器是用于测量机器人自身状态的功能元件。具体检测的对 象有关节的线位移、角位移等几何量:速度、加速度、角速度等运动量 还要倾斜角和振动等物理量 2、外部传感器 用来检测机器人所处环境及状况的传感器。一般与机器人的目标识 别和作业安全等因素有关。其体有触觉传感器、视觉传感器、接近觉传 感器、距离传感器、力觉传感器,听觉传感器等