工业机器人常用常用传感器分析

 还记得机器猫吗？还记得变形金刚吗？想必每个小男孩都有一个机器人梦想，现在的机器人已经开始走进我们的日常生活，比如扫地机器人。机器人是由计算机控制的复杂机器，它具有类似人的肢体及感官功能；动作程序灵活；有一定程度的智能；在工作时可以不依赖人的操纵。随着工业机器人技术的不断发展，机器人不再只是那个搬运重物的工具，传感器技术的应用，让工业机器人变得智能了许多，传感器为机器人增加了感觉，为机器人高精度智能化的工作提供了基础。
传感器用来感测和采集数据，传感器是机器人的眼睛和耳朵，机器人传感器在机器人的控制中起了非常重要的作用，正因为有了传感器，机器人才具备了类似人类的知觉功能和反应能力，工业机器人常用传感器很多包括压力传感器、力觉传感器、距离传感器、视觉传感器、触觉传感器等等。
1、二维视觉传感器
具有从一整幅图像捕获光线的数发千计像素的能力，图像的清晰和细腻程度常用分辨率来衡量，以像素数量表示，在捕获图像之后，视觉传感器将其与内存中存储的基准图像进行比较，以做出分析。例如，若视觉传感器被设定为辨别正确地插有八颗螺栓的机器部件，则传感器知道应该拒收只有七颗螺栓的部件，或者螺栓未对准的部件。此外，无论该机器部件位于视场中的哪个位置，无论该部件是否在 360 度范围内旋转，视觉传感器都能做出判断。

视觉传感器可以扩展人的视觉范围，使人们看到视觉范围以外的微观世界和宏观世界。二维视觉传感器主要就是一个摄像头，它可以完成物体运动的检测以及定位等功能，二维视觉传感器已经出现了很长时间，许多智能相机可以配合协调工业机器人的行动路线，根据接收到的信息对机器人的行为进行调整。
2、三维视觉传感器
利用视觉信息进行判别和理解（机械视觉）等研究方面所不可缺少的，特别是如果能实时地获取运动物体的三维形状的话，其应用范围还会更广。工业用的三维形状测定主要是采用狭缝光投影法，这种方法是基于三角测量的原理，将狭缝光透射到被测物上在用摄像器探测其反射光，这时，从狭缝的透射方向和摄像器上狭缝的位置就能获得被测物的三维形状，一次可以得到一行信息，因为可以实现高精度化和小型化，所以是目前最适合实用化的方法。

狭缝光的生成，一般是采用半导体激光器和圆柱状透镜，在摄像传感器中采用电视摄像机的结构。

最近三维视觉传感器逐渐兴起，三维视觉系统必须具备两个摄像机在不同角度进行拍摄，这样物体的三维模型可以被检测识别出来。相比于二维视觉系统，三维传感器可以更加直观的展现事物。

3、力扭矩传感器
力扭矩传感器是一种可以让机器人知道力的传感器，可以对机器人手臂上的力进行监控，根据数据分析，对机器人接下来行为作出指导。
     扭矩传感器，（又称力矩传感器、扭力传感器、转矩传感器、扭矩仪）分为动态和静态两大类，其中动态扭矩传感器又可叫做转矩传感器、转矩转速传感器、非接触扭矩传感器、旋转扭矩传感器等。 扭矩传感器是对各种旋转或非旋转机械部件上对扭转力矩感知的检测。扭矩传感器将扭力的物理变化转换成精确的电信号。扭矩传感器可以应用在制造粘度计，电动（气动，液力）扭力扳手，它具有精度高，频响快，可靠性好，寿命长等优点。
   动态扭矩传感器采用应变片电测技术 ，在弹性轴上组成应变桥，向应变桥提供电源即可测得该弹性轴受扭的电信号。将该应变信号放大后，经过压/频转换，变成与扭应变成正比的频率信号。
    动态扭矩传感器是一种测量各种扭矩、转速及机械功率的精密测量仪器。应用范围十分广泛，主要用于：

①　电动机、发动机、内燃机等旋转动力设备输出扭矩及功率的检测；

②　风机、水泵、齿轮箱、扭力板手的扭矩及功率的检测；

③　铁路机车、汽车、拖拉机、飞机、船舶、矿山机械中的扭矩及功率的检测；

④　可用于污水处理系统中的扭矩及功率的检测；

⑤　可用于制造粘度计；

⑥　可用于过程工业和流程工业中。

静态扭矩传感器是根据电阻应变原理把扭转力矩产生的应变转换成与其成线性关系的电信号的仪器，该产品制造工艺成熟，品种齐全，量程范围广，精度高，性能稳定可靠。静态扭矩传感器中的这个静态是指传感器的测量弹性体不参与相对运动。广泛应用于试验机、静止扭矩检测等测试系统中，由于出色的稳定性、较高的测量精度和极高的性价比而受到用户的赞誉。