所谓接近觉传感器,就是当机器人手接近对象物体的距离约为数毫米至数十毫米时,就可检测出到对象物体表面的距离、斜度和表面状态的传感器。这种传感器,是有检测全部信息的视觉和力学信息的触觉的综合功能的传感器。它对于实用的机器人控制方面,具有非常重要的作用。接近觉传感器的检测有如下几种方法:

       1.触针法(检测出安装于机器人手前端的触针的位移);

       2.电磁感应法(根据金属对象物体表面上的涡电流效应,来检测出阻抗的变化、进而测出线圈的电压的变化;

      3.光学法(通过光的照射,检测出反射光的变化、反射时间等);

      4.气压法(根据喷嘴与对象物体表面之间的间隙的变化,检测出压力的变化);

      5.超声波、微波法(检测出反射波的滞后时间、相位偏移)。

       这些方法,可依据对象物体的性质、操作内容来选择。由于触针式在上述触觉传感器中已作了说明,这里仅介绍非接触式的接近觉传感器。

      以金属表面为对象的焊接机器人大多采用电磁感应法,如下图所示为利用涡电流原理的接近觉传感器的原理图,在激磁线圈Lo中有高频电流通过,用连接成差动的测量线圈L1,L2,就可测出由涡电流引起的磁通变化。这种传感器具有优良的温度特性,抗干扰性强。当温度在200℃以下时,其测量范围为0~8mm,精度为4%以下。

     机器人常用的传感器--之--接近觉传感器

       在处理一般物体的情况下,当有必要将敏感头小型化时,可以应用光学法,如下图所示。利用图象传感器和工业电视摄象信号的检测包含了视觉方面的内容,在这里仅介绍利用光电二极管等的接近觉传感器将发光元件和感光元件的光轴相交而构成的传感器。反射光量(亦即接收信号的大小)表示了某一距离的点(光轴的交点)的峰值特性。利用这种特性的线性部分来测定距离,测出峰值点就可确定物体的位置。

       这种传感器中,为了将发光和接收部分置于机器人手前端的盒子中,使用光纤来传输光信号。对于这种直接测量反射光量的传感器,如图所示,将几个发光元件沿横向排列,并使其按一定顺序发光,根据反射光量的变化及其时间,就可求出发射角,这种传感器有测定距离的角度型传感器。


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