焊接機(jī)器人技術(shù)071第7章傳感器3rd

第七章傳感器7.1引言視覺聽覺嗅覺味覺觸覺人類熟悉的五種感覺，即視覺、嗅覺、味覺、聽覺和觸覺。4.4.1傳感器的功能、定義與分類機(jī)器人在焊接中的功能是產(chǎn)生符合工藝要求的焊槍運(yùn)動(dòng)。本章主要討論有關(guān)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制和弧焊跟蹤傳感器的概況與使用方面的內(nèi)容。采用兩級(jí)分布式計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)在機(jī)器人中，起到內(nèi)部反饋控制作用或感知與外部環(huán)境的相互作用的裝置被稱為傳感器。靈巧手三個(gè)手指3個(gè)關(guān)節(jié)微電機(jī)角度傳感器三維力傳感器概念：傳感器的定義和組成傳感器按一定規(guī)律實(shí)現(xiàn)信號(hào)檢測(cè)并將被測(cè)量(物理的、化學(xué)的和生物的信息)通過變送器變換為另一種物理量(通常是電壓或電流量)。它既能把非電量變換為電量，也能實(shí)現(xiàn)電量之間或非電量之間的互相轉(zhuǎn)換?？偠灾?，一切獲取信息的儀表器件都可稱為傳感器。國際上，傳感技術(shù)被列為六大核心技術(shù)(計(jì)算機(jī)、激光、通訊、半導(dǎo)體、超導(dǎo)和傳感)之一。傳感技術(shù)也是現(xiàn)代信息技術(shù)的三大基礎(chǔ)(傳感技術(shù)、通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù))之一。傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、基本轉(zhuǎn)換電路三部分組成。4.4.1.6傳感器的分類傳感器可以按不同的方式進(jìn)行分類。例如：按被測(cè)物理量、按傳感器的工作原理、按傳感器轉(zhuǎn)換能量的情況、按傳感器的工作機(jī)理、按傳感器輸出信號(hào)的形式(模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào))等分類。按機(jī)器人用傳感器功能可分為檢測(cè)內(nèi)部狀態(tài)信息傳感器和檢測(cè)外部對(duì)象和外部環(huán)境狀態(tài)的外部信息傳感器。

內(nèi)部信息傳感器包括檢測(cè)位置、速度、力、力矩、溫度以及異常變化的傳感器。

外部信息傳感器包括視覺傳感器、觸覺傳感器、力覺傳感器、接近覺傳感器、角度覺(平衡覺)傳感器等。具有多種外部傳感器是先進(jìn)機(jī)器人的重要標(biāo)志。7.2傳感器特性控制器內(nèi)部傳感外部傳感機(jī)器人機(jī)器人信息傳感位置傳感器速度傳感器加速度傳感器力和壓力傳感器力矩傳感器微動(dòng)開關(guān)可見光和紅外傳感器接觸和視覺傳感器接近覺傳感器測(cè)距儀嗅覺傳感器視覺傳感器語音識(shí)別裝置語音合成器內(nèi)部傳感器內(nèi)傳感器中位置和速度傳感器已成為機(jī)器人反饋控制不可缺少的元件，而傾斜角傳感器、方位角傳感器及振動(dòng)傳感器用作機(jī)器人內(nèi)傳感器的時(shí)間不長，性能尚不理想。機(jī)器人的傳感器幾乎所有的機(jī)器人都使用內(nèi)部傳感囂如：為測(cè)量回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)位置的軸角編碼器，測(cè)量速度以控制其運(yùn)動(dòng)的測(cè)速計(jì)。大多數(shù)控制器也具備接口能力，故來自輸送裝置，機(jī)床以及機(jī)器人本身的信號(hào)，可被綜合利用以完成一項(xiàng)任務(wù)。外部傳感器，如視覺傳感器，可為更高層次的機(jī)器人控制提供大得多的適應(yīng)能力，也就是給工業(yè)機(jī)器人增加了自動(dòng)檢測(cè)能力。7.2傳感器特性？成本尺寸重量輸出的類型接口分辨率靈敏度線性度量程響應(yīng)時(shí)間頻率響應(yīng)可靠性重復(fù)精度精度旋轉(zhuǎn)編碼器電位器伺服電機(jī)伺服控制器步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)控制器7.3位置傳感器

電位器通過電阻把位置信息轉(zhuǎn)化為隨位置變化的電壓。電位器信號(hào)調(diào)理A/D（10）微處理器3605V5000mv/1024bit=5mv/bit360°/5000mV=0.07°/mv0.35°/bit電位器是—種典型的位置傳感器，可分為直線型(測(cè)量位移)和旋轉(zhuǎn)型(測(cè)量角度)。電位器：電位器由環(huán)狀或棒狀電阻絲和滑動(dòng)片(或稱為電刷)組成，滑動(dòng)片接觸電阻絲取出電信號(hào)。電刷與驅(qū)動(dòng)器連成—體，將其線位移或角位移轉(zhuǎn)換成電阻的變化，在電路中以電壓或電流的變化形式輸出。電位器可分為導(dǎo)電塑料、線繞式、混合式等滑片型和磁阻式、光標(biāo)式等非接觸型。7.3位置傳感器

編碼器檢測(cè)細(xì)微運(yùn)動(dòng)，輸出數(shù)字信號(hào)基本形式：增量式，絕對(duì)式1

增量式簡單旋轉(zhuǎn)式增量碼盤簡單直線增量編碼器光學(xué)編碼器：光學(xué)編碼器是機(jī)器人關(guān)節(jié)伺服系統(tǒng)中常用的一種檢測(cè)裝置；它實(shí)際是一種量化式的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器。將機(jī)械軸的轉(zhuǎn)角值或直線運(yùn)動(dòng)的位移值轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電脈沖。增量式旋轉(zhuǎn)編碼器通過內(nèi)部兩個(gè)光敏接收管轉(zhuǎn)化其角度碼盤的時(shí)序和相位關(guān)系，得到其角度碼盤角度位移量增加（正方向）或減少（負(fù)方向）。順時(shí)針運(yùn)動(dòng)逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)AB11010010AB11100001S2S1S0S1S0順時(shí)針逆時(shí)針ABS0S0S2S2順時(shí)針逆時(shí)針無法輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)的絕對(duì)位置信息增量式編碼器是直接利用光電轉(zhuǎn)換原理輸出三組方波脈沖A、B和Z相；A、B兩組脈沖相位差90o，從而可方便地判斷出旋轉(zhuǎn)方向，而Z相為每轉(zhuǎn)一個(gè)脈沖，用于基準(zhǔn)點(diǎn)定位。優(yōu)點(diǎn)原理構(gòu)造簡單壽命長，可靠性高抗干擾能力強(qiáng)缺點(diǎn)2絕對(duì)式#格雷碼二進(jìn)制碼#格雷碼二進(jìn)制碼00000000060101011010001000170100011120011001081100100030010001191101100140110010010111110105011101011111101011

每個(gè)位置都對(duì)應(yīng)著透光與不透光弧段的惟一確定組合，這種確定組合有惟一的特征。通過這特征，在任意時(shí)刻都可以確定碼盤的精確位置。3線位移差動(dòng)變壓器（LVDT）4旋轉(zhuǎn)變壓器原理：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)引起磁通量旋轉(zhuǎn)，在次級(jí)線圈產(chǎn)生變化的電壓。從而可以用來測(cè)量角位移。5磁反射型傳感器§7.3

速度傳感器編碼器原理：對(duì)任意給定的角位移，編碼器將產(chǎn)生確定數(shù)量的脈沖信號(hào)，通過統(tǒng)計(jì)指定時(shí)間內(nèi)脈沖信號(hào)的數(shù)量，能計(jì)算出相應(yīng)的角速度。測(cè)速發(fā)電機(jī)原理：將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，輸出是與輸入角速度成正比的模擬電壓，它可與電位器一起來使用來估計(jì)速度。測(cè)速發(fā)電機(jī)：測(cè)速發(fā)電機(jī)是利用發(fā)電機(jī)原理的速度傳感器或角速度傳感器。根據(jù)這個(gè)原理測(cè)量角速度的測(cè)速發(fā)電機(jī)，可按其構(gòu)造分為直流測(cè)速發(fā)電機(jī)、交流測(cè)速發(fā)電機(jī)和感應(yīng)式交流測(cè)速發(fā)電機(jī)。直流測(cè)速發(fā)電機(jī)的定子是永久磁鐵，轉(zhuǎn)子是線圈繞組?？梢詼y(cè)量0～10000r／min的旋轉(zhuǎn)速度，線性度為0.1%；此外，停機(jī)時(shí)不易產(chǎn)生殘留電壓，因此，它最適宜作速度傳感器。位置信號(hào)微分原理：對(duì)位置信號(hào)求微分來測(cè)試速度力覺傳感器力覺傳感器是一類觸覺傳感器，它在機(jī)器人和機(jī)電一體化設(shè)備中具有廣泛的應(yīng)用，這里專門加以介紹。力和力矩傳感器是用來檢測(cè)設(shè)備內(nèi)部力或與外界環(huán)境相互作用力為目的的，力不是直接可測(cè)量的物理量，力是通過其他物理量間接測(cè)量出的。力傳感器可用作變換器，如壓電元件，它可提供一個(gè)與變形、亦即作用于接觸點(diǎn)的力成正比的信號(hào)。這樣的測(cè)量可用以提供碰撞復(fù)原時(shí)的力反饋，或使機(jī)器人卡爪能夠夾持像雞蛋一類的易損物體而不弄碎它。力和力矩的一般檢測(cè)方法(1)通過檢測(cè)物體彈性變形測(cè)量力，如采用應(yīng)變片、彈簧的變形測(cè)量力；(2)通過檢測(cè)物體壓電效應(yīng)檢測(cè)力；(3)通過檢測(cè)物體壓磁效應(yīng)檢測(cè)力；(4)采用電動(dòng)機(jī)、液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的設(shè)備可以通過檢測(cè)電動(dòng)機(jī)電流及液壓馬達(dá)油壓等方法測(cè)量力或轉(zhuǎn)矩；(5)裝有速度、加速度傳感器的設(shè)備，可以通過速度與加速度的測(cè)量推出作用力。力和壓力傳感器壓電晶體：壓電材料受壓后會(huì)產(chǎn)生一定電壓。力敏電阻：阻值隨垂直施加在表面的力的增加而降低。力敏電阻3.應(yīng)變片輸出與形變成正比

應(yīng)變片惠斯通電橋4.4.4.4力覺傳感器原理和腕力傳感器力覺傳感器主要使用的元件是電阻應(yīng)變片。電阻應(yīng)變片利用了金屬絲拉伸時(shí)電阻變大的現(xiàn)象，它被貼在加力的方向上。電阻應(yīng)變片用導(dǎo)線接到外部電路上可測(cè)定輸出電壓，得出電阻值的變化。作用在一點(diǎn)的負(fù)載，包含力的3個(gè)分量和力矩的3個(gè)分量，能夠同時(shí)測(cè)出這6個(gè)分量的傳感器是六軸力覺傳感器。機(jī)器人的力控制主要控制機(jī)器人手爪的任意方向的負(fù)載分量．因此需要六軸力覺傳感器。六軸傳感器一般安裝在機(jī)器人手腕上，因此也稱為腕力傳感器。腕力傳感器分類筒式腕力傳感器十字形腕力傳感器§

7.5力矩傳感器原理：如果在軸上施加力矩，力矩將在軸上產(chǎn)生兩個(gè)方向相反的力和兩個(gè)方向相反的形變，兩個(gè)力傳感器可以測(cè)出這兩個(gè)力，根據(jù)所測(cè)力的大小可計(jì)算出力矩。用六個(gè)傳感器測(cè)量三個(gè)彼此獨(dú)立的軸上的力和力矩§7.6

其它類型傳感器微動(dòng)開關(guān)可以用它切斷通過導(dǎo)體的電流，因此能用于安全保護(hù)。此外，還可以用來監(jiān)測(cè)是否有接觸或用作位移開關(guān)發(fā)送信號(hào)。2.可見光和紅外傳感器電阻隨著投射在其上面光強(qiáng)的變化而改變，與移動(dòng)光源聯(lián)用，測(cè)量位移。建立與機(jī)器人進(jìn)行遠(yuǎn)程通信的鏈路。3.接觸和觸覺傳感器在實(shí)際接觸時(shí)發(fā)出信號(hào)。機(jī)器人的觸覺廣義上可獲取的信息是：接觸信息；狹小區(qū)域上的壓力信息；分布?jí)毫π畔?；力和力矩信息；滑覺信息。這些信息分別用于觸覺識(shí)別和觸覺控制。從檢測(cè)信息及等級(jí)考慮，觸覺識(shí)別可分為點(diǎn)信息識(shí)別、平面信息識(shí)別和空間信息識(shí)別3種。接觸覺傳感器：單向微動(dòng)開關(guān)—當(dāng)規(guī)定的位移或力作用到可動(dòng)部分(稱為執(zhí)行器)時(shí)，開關(guān)的接點(diǎn)斷開或接通而發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)。接近開關(guān)：非接觸式接近傳感器有高頻振蕩式屈感應(yīng)式、電容感應(yīng)式、超聲波式、氣動(dòng)式、光電式、光纖式等多種接近開關(guān)。光電開關(guān)是由LED光源和光電二極管或光電三極管等光敏元件，相隔一定距離間構(gòu)成的透光式開關(guān)。當(dāng)充當(dāng)基準(zhǔn)位置的遮光片通過光源和光敏元件間的縫隙時(shí)，光射不到光敏元件上，而起到開關(guān)的作用。光電開關(guān)的特點(diǎn)是非接觸檢測(cè)，精度可達(dá)0.5mm左右。觸覺傳感器陣列人類的觸覺能力是相當(dāng)強(qiáng)的。人們不但能夠揀起一個(gè)物體，而且不用眼睛也能識(shí)別它的外形，并辨別出它是什么東西。許多小型物體完全可以靠人的觸覺辨認(rèn)出來，如螺釘、開口銷、圓銷等。如果要求機(jī)器人能夠進(jìn)行復(fù)雜的裝配工作．它也需要具有這種能力。采用多個(gè)接觸傳感器組成的觸覺傳感器陣列是辨認(rèn)物體的方法之一。

簡單的接觸式傳感器以陣列形式排列組合成觸覺傳感器，它以特定次序向控制器發(fā)送接觸和形狀信息。觸覺傳感器可以提供的物體的信息如下圖類皮膚觸覺傳感器接近與距離覺傳感器接近與距離覺傳感器是機(jī)器人用以探測(cè)自身與周圍物體之間相對(duì)位置和距離的傳感器。它的使用對(duì)機(jī)器人工作過程中適時(shí)地進(jìn)行軌跡規(guī)劃與防止事故發(fā)生具有重要意義。人類沒有專門的接近覺器官，如果仿照人的功能使機(jī)器人具有接近覺將非常復(fù)雜，所以機(jī)器人采用了專門的接近覺傳感器。它主要起以下3個(gè)方面的作用：在接觸對(duì)象物前得到必要的信息，為后面動(dòng)作做準(zhǔn)備；發(fā)現(xiàn)障礙物時(shí)，改變路徑或停止，以免發(fā)生碰撞；得到對(duì)象物體表面形狀的信息。分類由于這類傳感器可用以感知對(duì)象位置，故也被稱為位置覺傳感器。傳感器越接近物體越能精確地確定物體位置，因此常安裝于機(jī)器人的手部。根據(jù)感知范圍(或距離)，接近覺傳感器大致可分為3類：感知近距離物體(mm級(jí))的有磁力式(感應(yīng)式)、氣壓式、電容式等；感知中距離(大致30cm以內(nèi))物體的有紅外光電式：感知遠(yuǎn)距離(30cm以外)物體有超聲式和激光式。視覺傳感器也可作為接近覺傳感器。4.

接近覺傳感器

用于探測(cè)兩個(gè)物體接觸之前一物體向另一物體接近。（非接觸）常見接近覺傳感器（1）磁感應(yīng)接近傳感器：測(cè)量轉(zhuǎn)子速度（轉(zhuǎn)數(shù)）、接通或關(guān)斷電路。磁力式接近傳感器：這種傳感器不大受光、熱、物體表面特征影響，可小型化與輕量化。但只能探測(cè)金屬對(duì)象。日本日立公司將其用于孤焊機(jī)器人上，用以跟蹤焊縫。在200℃以下探測(cè)距離0～8mm，誤差只有4％。（2）光學(xué)接近傳感器（3）超聲波接近覺傳感器（5）電容式接近覺傳感器超聲波距離傳感器：超聲式接近傳感器是用于機(jī)器人對(duì)周圍物體的存在與距離的探測(cè)。尤其對(duì)移動(dòng)式機(jī)器人，安裝這種傳感器可隨時(shí)探測(cè)前進(jìn)道路上是否出現(xiàn)障礙物，以免發(fā)生碰撞。超聲波發(fā)生器有壓電式、電磁式及磁滯伸縮式等。在檢測(cè)技術(shù)中最常用的是壓電式。（4）感應(yīng)式接近覺傳感器（6）渦流接近覺傳感器一般而言，高頻率振蕩型接近傳感器具有接近非磁性金屬后高頻率振蕩的頻率將產(chǎn)生變化的特性。鋁接近傳感器即是采用檢測(cè)振蕩頻率變化的原理。由檢測(cè)線圈產(chǎn)生高頻率磁場(chǎng)。如果檢測(cè)物體（金屬）接近該磁場(chǎng)，則會(huì)因電磁感應(yīng)而使感應(yīng)電流（過電流）流入檢測(cè)物體。該電流將使檢測(cè)線圈的阻抗產(chǎn)生變化，然后停止振蕩，進(jìn)而完成檢測(cè)。（7）氣壓式接近傳感器：

這種傳感器具有較強(qiáng)防火、防磁、防輻射能力，但要求氣源保持一定程度的凈化。（8）紅外式接近傳感器：其特點(diǎn)在于發(fā)送器與接受器尺寸都很小，因此可以方便地安裝于機(jī)器人手部。紅外線傳感器能根容易地檢測(cè)出工作空間內(nèi)某物體的存在與否，但作為距離的測(cè)量仍有很復(fù)雜的問題。§7.7

測(cè)距儀

與接近覺傳感器不同，測(cè)距儀用于測(cè)量較長的距離，它可以探測(cè)障礙物和物體表面的形狀，并且用于向系統(tǒng)提供早期信息。常用的測(cè)量方法是三角法和測(cè)量傳輸時(shí)間法。三角法：測(cè)量原理如圖所示測(cè)量原理：僅在發(fā)射器以特定角度發(fā)射光線時(shí)，接收器才能檢測(cè)到物體上的光斑，利用發(fā)射角的角度可以計(jì)算出距離。測(cè)量傳輸時(shí)間法：信號(hào)傳輸?shù)木嚯x包括從發(fā)射器到物體和被物體發(fā)射到接收器兩部分。傳感器與物體之間的距離是信號(hào)行進(jìn)距離的一半，知道了傳播速度，通過測(cè)量信號(hào)的往返時(shí)間即可計(jì)算出距離。超聲波測(cè)距儀特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、簡單、廉價(jià)并且能耗低，但是分辨率和最大工作距離受到限制。工作原理：發(fā)射器發(fā)射高頻超聲波脈沖，它在介質(zhì)中行進(jìn)一段距離，遇到障礙物后返回，由接受器接受，發(fā)射器和物體之間的距離等于超聲波行進(jìn)距離的一半，行進(jìn)距離則等于傳輸時(shí)間與聲速的乘積。關(guān)鍵技術(shù)：時(shí)間測(cè)量的準(zhǔn)確性，時(shí)間測(cè)量精度，聲速精度，背景噪聲。光測(cè)距儀原理：基于光（包括激光），采用直接延遲時(shí)間測(cè)量法、間接幅值調(diào)制法和三角法等方法測(cè)量到物體的距離?！?.8

嗅覺傳感器原理：對(duì)特定的氣體敏感，當(dāng)探測(cè)到這些氣體時(shí)就發(fā)出信號(hào)?！?.9視覺系統(tǒng)視覺系統(tǒng)是應(yīng)用在機(jī)器人中最復(fù)雜的傳感器4.4.4.6視覺傳感器機(jī)器人視覺系統(tǒng)：如同人類視覺系統(tǒng)的作用一樣，機(jī)器人視覺系統(tǒng)賦予機(jī)器人一種高級(jí)感覺機(jī)構(gòu)，使得機(jī)器人能以“智能”和靈活的方式對(duì)其周圍環(huán)境作出反應(yīng)。機(jī)器人的視覺信息系統(tǒng)類似人的視覺信息系統(tǒng)，它包括圖像傳感器、數(shù)據(jù)傳遞系統(tǒng)，以及計(jì)算機(jī)和處理系統(tǒng)。機(jī)器人視覺：利用視覺傳感器(如攝像機(jī))獲取三維景物的二維圖像，通過視覺處理器對(duì)一幅或多幅圖像進(jìn)行處理、分析和解釋，得到有關(guān)景物的符號(hào)描述，并為特定任務(wù)提供有用的信息，用于指導(dǎo)機(jī)器人的動(dòng)作。機(jī)器人視覺可以劃分為六個(gè)主要部分：感覺與處理、分割、描述、識(shí)別、解釋。根據(jù)上述過程所涉及的方法和技術(shù)的復(fù)雜性可分為3個(gè)處理層次：低層視覺處理、中層視覺處理和高層視覺處理。(1)機(jī)器人視覺系統(tǒng)的發(fā)展第一代系統(tǒng)根據(jù)物體的剪影工作，可由其剪影形狀推斷諸如物體的位置，方位和尺寸等參數(shù)。此種系統(tǒng)以二值即兩個(gè)灰度級(jí)圖象處理為其特征，而圖象系出逆光景象生成。第二代機(jī)器人視覺系統(tǒng)采用若干灰度等級(jí)以表征物體。這種系統(tǒng)可根據(jù)面光景象工作，并可區(qū)分紋理模式。第三代系統(tǒng)不僅檢測(cè)灰度，而且采用立體技術(shù)以確定景象中可見物體的三維坐標(biāo)。更高級(jí)的系統(tǒng)甚至可推斷出不可見表面，例如一個(gè)物體背面的某些信息。現(xiàn)在正處于機(jī)器人視覺系統(tǒng)的第三代。機(jī)器人視覺系統(tǒng)的重要特點(diǎn)是數(shù)據(jù)量大且要求處理速度快。實(shí)用的機(jī)器人視覺系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成。硬件部分包括：景物和距離傳感器、照明和光學(xué)系統(tǒng)、視頻信號(hào)數(shù)字化設(shè)備、視頻信號(hào)快速處理器、計(jì)算機(jī)及其外設(shè)、機(jī)器人或機(jī)械手及其控制器；軟件部分包括：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件、機(jī)器人視覺處理算法、機(jī)器人控制軟件。從機(jī)器人應(yīng)用角度，視覺技術(shù)有兩大類：第一類是機(jī)器人控制的機(jī)器視覺。即通過傳感器來控制機(jī)器人的操作和運(yùn)動(dòng)，這種應(yīng)用的特殊要求是滿足機(jī)器人控制的高速計(jì)算，因而采用的技術(shù)必須很簡單。另一種機(jī)器人視覺應(yīng)用是與質(zhì)量控制的檢驗(yàn)過程有關(guān)的，雖然也有高速計(jì)算的要求，但速度可能取決于傳送裝置，而不是機(jī)器人。工作狀態(tài)大部分是立體型的，故可能需要采用更尖端的技術(shù)。(2)機(jī)器人視覺應(yīng)用的幾個(gè)關(guān)鍵要素照明系統(tǒng)攝象機(jī)定位、焦距、變焦和光圈控制圖像的數(shù)字化圖像處理速度(3)機(jī)器人視覺系統(tǒng)的應(yīng)用機(jī)器人的視覺技術(shù)主要應(yīng)用在下述兩個(gè)方面：(1)裝配機(jī)器人(機(jī)械手)視覺裝置。要求視覺系統(tǒng)必須做到：識(shí)別傳送帶上所要裝配的機(jī)械零件；確定該零件的空間位置。據(jù)此信息控制機(jī)械手的動(dòng)作，做到準(zhǔn)確裝配。對(duì)機(jī)械零件的檢查；檢查工件的完好性；量測(cè)工件的極限尺寸；檢查工件的磨損等。此外，機(jī)械手還可根據(jù)視覺的反饋信息進(jìn)行自功焊接、噴漆和自動(dòng)上下料等，(2)行走機(jī)器人視覺裝置。要求視覺系統(tǒng)能夠識(shí)別室內(nèi)或室外的景物，進(jìn)行道路跟蹤和自主導(dǎo)航。用以完成危險(xiǎn)材料的搬運(yùn)和野外作業(yè)等任務(wù)；4.4.5運(yùn)動(dòng)機(jī)器人的傳感器自主自導(dǎo)的運(yùn)動(dòng)機(jī)器人需要一些固定式機(jī)器人所不需要的特殊傳感器。從安全方面考慮非常必要為運(yùn)動(dòng)機(jī)器人配備若干傳感裝置，例如使機(jī)器人避免碰撞或利用傳感器反饋信息進(jìn)行導(dǎo)引、定位以及尋找目標(biāo)等。這些包括接觸式觸覺傳感器、接近傳感器、局部及整體位置傳感器和水平傳感器。運(yùn)動(dòng)機(jī)器人需要一些特殊傳感器。進(jìn)而由于傳感器可能用于控制速度范圍為l～20英尺/秒的機(jī)器人，因此高速算法也是需要的。接觸開關(guān)、接近探測(cè)器、導(dǎo)引信號(hào)裝置、光和聲探測(cè)器、水平指示器以及局部和整體定位裝置可能都是需要的。運(yùn)動(dòng)機(jī)器人所需要的最重要也是最困難的傳感器系統(tǒng)之一就是定位裝置。局部和整體位置信息都可能需要。這種信息的準(zhǔn)確度對(duì)確定機(jī)器人控制對(duì)策也是很重要的，因?yàn)闄C(jī)械手作業(yè)的成功和淮確與機(jī)器人定位的成功和準(zhǔn)確直接有關(guān)。在車輪上安裝軸角編碼對(duì)短距離可提供準(zhǔn)確信息，而由于輪子打滑以及其它因素，對(duì)長距離可能造成大的累積誤差。所以，一些可修正確定位置的整體方法也是需要的?！?.11

遠(yuǎn)程中心柔順（RCC）裝置說明：

RCC裝置是機(jī)器人腕關(guān)節(jié)和末端執(zhí)行器之間的輔助裝置，它是為校正末端執(zhí)行器和機(jī)器人部件的錯(cuò)位而設(shè)計(jì)的。裝配零件間的錯(cuò)位工作原理：零速度瞬時(shí)中心是一個(gè)物體相對(duì)另一個(gè)物體速度為零的點(diǎn)。四連桿機(jī)構(gòu)的零速度瞬時(shí)中心如下圖所示RCC裝置就是由這兩部分組成的，它能提供關(guān)于遠(yuǎn)程中心點(diǎn)的微量平移和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。組成：它由兩塊剛性金屬板組成，其中剪切柱在提供橫側(cè)向柔順的同時(shí)，將保持軸向的剛度。實(shí)際上，一種裝置只在橫側(cè)向和軸向或者在彎曲和翹起方向提供一定的剛性（或柔性），它必須根據(jù)需要來選擇。每種裝置都有一個(gè)給定的中心到中心的距離，距離決定了遠(yuǎn)程柔順中心相對(duì)柔順裝置中心的位置。因此，如果有多個(gè)零件或許多操作，則必須有多個(gè)RCC裝置，并要分別選擇。4.4.6傳感器與集成控制因?yàn)橐慌_(tái)智能機(jī)器人可能采用很多種傳感器，所以把傳感的信息和存儲(chǔ)的信息