第12章 機器人傳感器課件

12.1概述—機器人與機器人傳感器12.2觸覺傳感器12.3接近覺傳感器12.4視覺傳感器12.5聽覺傳感器第12章機器人傳感器第12章機器人傳感器Thegreatestprideinlifeisexplorationanddedication

第12章機器人傳感器12.1概述—機器人與機器人傳感器一、機器人的定義在科技界，科學(xué)家會給每一個科技術(shù)語一個明確的定義，機器人問世已有幾十年，但對機器人的定義仍然沒有一個統(tǒng)一的意見，主要是因為機器人涉及到了人的概念，成為一個難以回答的哲學(xué)問題。其實并不是人們不想給機器人一個完整的定義，自機器人誕生之日起人們就不斷地嘗試著說明到底什么是機器人。而隨著機器人技術(shù)的飛速發(fā)展和信息時代的到來，機器人所涵蓋的內(nèi)容越來越豐富，機器人的定義也不斷充實和創(chuàng)新。

第12章機器人傳感器1920年捷克作家卡雷爾·卡佩克發(fā)表了科幻劇本《羅薩姆的萬能機器人》。在劇本中，卡佩克把捷克語“Robota”寫成了“Robot”，“Robota”是奴隸的意思。該劇預(yù)告了機器人的發(fā)展對人類社會的悲劇性影響，引起了大家的廣泛關(guān)注，被當(dāng)成了機器人一詞的起源。在該劇中，機器人按照其主人的命令默默地工作；沒有感覺和感情，以呆板的方式從事繁重的勞動。后來，羅薩姆公司取得了成功，使機器人具有了感情，機器人發(fā)覺人類十分自私和不公正，終于造反了，機器人的體能和智能都非常優(yōu)異，因此消滅了人類。）但是機器人不知道如何制造它們自己，認(rèn)為它們自己很快就會滅絕，所以它們開始尋找人類的幸存者，但沒有結(jié)果。最后，一對感知能力優(yōu)于其他機器人的男女機器人相愛了。這時機器人進(jìn)化為人類，世界又起死回生了?？ㄅ蹇颂岢龅氖菣C器人的安全、感知和自我繁殖問題?？茖W(xué)技術(shù)的進(jìn)步很可能引發(fā)人類不希望出現(xiàn)的問題。雖然科幻世界只是一種想像，但人類社會將可能面臨這種現(xiàn)實。第12章機器人傳感器

為了防止機器人傷害人類，科幻作家阿西莫夫1950年在《我是機器人》一書中提出了“機器人三原則”：

1．機器人不應(yīng)傷害人類；

2．機器人應(yīng)遵守人類的命令，與第一條違背的命令除外；

3．機器人應(yīng)能保護自己，與第一條相抵觸者除外。這是給機器人賦予的倫理性綱領(lǐng)。機器人學(xué)術(shù)界一直將這三原則作為機器人開發(fā)的準(zhǔn)則。第12章機器人傳感器

我國科學(xué)家對機器人的定義是：“機器人是一種自動化的機器，所不同的是這種機器具備一些與人或生物相似的智能能力，如感知能力、規(guī)劃能力、動作能力和協(xié)同能力，是一種具有高度靈活性的自動化機器?！?/p>

聯(lián)合國標(biāo)準(zhǔn)化組織采納了美國機器人協(xié)會給機器人下的定義：“一種可編程和多功能的，用來搬運材料、零件、工具的操作機；或是為了執(zhí)行不同的任務(wù)而具有可改變和可編程動作的專門系統(tǒng)。”

第12章機器人傳感器

人們已經(jīng)發(fā)展了具有感知、決策、行動和交互能力的智能機器，如移動機器人、微機器人、水下機器人、醫(yī)療機器人、軍用機器人、空中空間機器人、娛樂機器人等。對不同任務(wù)和特殊環(huán)境的適應(yīng)性，也是機器人與一般自動化裝備的重要區(qū)別。這些機器人從外觀上已遠(yuǎn)遠(yuǎn)脫離了最初仿人形機器人和工業(yè)機器人所具有的形狀，其功能和智能程度也大大增強，從而為機器人技術(shù)開辟出更加廣闊的發(fā)展空間。

第12章機器人傳感器

西周時期，我國的能工巧匠偃師就研制出了能歌善舞的伶人，這是我國最早記載的機器人。春秋后期，我國著名的木匠魯班，在機械方面也是一位發(fā)明家，據(jù)《墨經(jīng)》記載，他曾制造過一只木鳥，能在空中飛行“三日不下”，體現(xiàn)了我國勞動人民的聰明智慧。公元前2世紀(jì)，亞歷山大時代的古希臘人發(fā)明了最原始的機器人──自動機。它是以水、空氣和蒸汽壓力為動力的會動的雕像，它可以自己開門，還可以借助蒸汽唱歌。

1800年前的漢代，大科學(xué)家張衡不僅發(fā)明了地動儀，而且發(fā)明了計里鼓車。計里鼓車每行一里，車上木人擊鼓一下，每行十里擊鐘一下。后漢三國時期，蜀國丞相諸葛亮成功地創(chuàng)造出了“木牛流馬”，并用其運送軍糧，支援前方戰(zhàn)爭。

1662年，日本的竹田近江利用鐘表技術(shù)發(fā)明了自動機器玩偶，并在大阪的道頓堀演出。1.古代機器人二、機器人的發(fā)展史第12章機器人傳感器1738年，法國天才技師杰克·戴·瓦克遜發(fā)明了一只機器鴨，它會嘎嘎叫，會游泳和喝水，還會進(jìn)食和排泄。瓦克遜的本意是想把生物的功能加以機械化而進(jìn)行醫(yī)學(xué)上的分析。

現(xiàn)在保留下來的最早的機器人是瑞士努薩蒂爾歷史博物館里的少女玩偶，它制作于二百年前，兩只手的十個手指可以按動風(fēng)琴的琴鍵而彈奏音樂，現(xiàn)在還定期演奏供參觀者欣賞，展示了古代人的智慧。

19世紀(jì)中葉自動玩偶分為2個流派，即科學(xué)幻想派和機械制作派，并各自在文學(xué)藝術(shù)和近代技術(shù)中找到了自己的位置。1831年歌德發(fā)表了《浮士德》，塑造了人造人“荷蒙克魯斯”；1870年霍夫曼出版了以自動玩偶為主角的作品《葛蓓莉婭》；1883年科洛迪的《木偶奇遇記》問世；1886年《未來的夏娃》問世。在機械實物制造方面，1893年摩爾制造了“蒸汽人”，“蒸汽人”靠蒸汽驅(qū)動雙腿沿圓周走動。

進(jìn)入20世紀(jì)后，機器人的研究與開發(fā)得到了更多人的關(guān)心與支持，一些實用化的機器人相繼問世，1927年美國西屋公司工程師溫茲利制造了第一個機器人“電報箱”，并在紐約舉行的世界博覽會上展出。它是一個電動機器人，裝有無線電發(fā)報機，可以回答一些問題，但該機器人不能走動。第12章機器人傳感器

現(xiàn)代機器人的研究始于20世紀(jì)中期，其技術(shù)背景是計算機和自動化的發(fā)展，以及原子能的開發(fā)利用。

1954年美國戴沃爾最早提出了工業(yè)機器人的概念：借助伺服技術(shù)控制機器人的關(guān)節(jié)，利用人手對機器人進(jìn)行動作示教，機器人能實現(xiàn)動作的記錄和再現(xiàn)。這就是所謂的示教再現(xiàn)機器人?，F(xiàn)有的機器人差不多都采用這種控制方式。作為機器人產(chǎn)品最早的實用機型（示教再現(xiàn)）是1962年美國AMF公司推出的“VERSTRAN”和UNIMATION公司推出的“UNIMATE”。這些工業(yè)機器人的控制方式與數(shù)控機床大致相似，但外形特征迥異，主要由類似人的手和臂組成。

1965年，MIT的Roborts演示了第一個具有視覺傳感器的、能識別與定位簡單積木的機器人系統(tǒng)。2.現(xiàn)代機器人第12章機器人傳感器1967年日本成立了人工手研究會（現(xiàn)改名為仿生機構(gòu)研究會），同年召開了日本首屆機器人學(xué)術(shù)會。

1970年在美國召開了第一屆國際工業(yè)機器人學(xué)術(shù)會議。1970年以后，機器人的研究得到迅速廣泛的普及。

1973年，辛辛那提·米拉克隆公司的理查德·豪恩制造了第一臺由小型計算機控制的工業(yè)機器人，它是液壓驅(qū)動的，能提升的有效負(fù)載達(dá)45公斤。到了1980年，工業(yè)機器人才真正在日本普及，故稱該年為“機器人元年”。隨后，工業(yè)機器人在日本得到了巨大發(fā)展，日本也因此而贏得了“機器人王國”的美稱。

第12章機器人傳感器

隨著計算機技術(shù)和人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，使機器人在功能和技術(shù)層次上有了很大的提高，移動機器人和機器人的視覺和觸覺等技術(shù)就是典型的代表。由于這些技術(shù)的發(fā)展，推動了機器人概念的延伸。

80年代，將具有感覺、思考、決策和動作能力的系統(tǒng)稱為智能機器人，這是一個概括的、含義廣泛的概念。這一概念不但指導(dǎo)了機器人技術(shù)的研究和應(yīng)用，而且又賦予了機器人技術(shù)向深廣發(fā)展的巨大空間，水下機器人、空間機器人、空中機機器人、地面機器人、微小型機器人等各種用途的機器人相繼問世，許多夢想成為了現(xiàn)實。將機器人的技術(shù)（如傳感技術(shù)、智能技術(shù)、控制技術(shù)等）擴散和滲透到各個領(lǐng)域形成了各式各樣的新機器——機器人化機器。當(dāng)前與信息技術(shù)的交互和融合又產(chǎn)生了“軟件機器人”、“網(wǎng)絡(luò)機器人”的名稱，這也說明了機器人所具有的創(chuàng)新活力。第12章機器人傳感器三、現(xiàn)代機器人的分代

1.第一代機器人英格伯格和德沃爾制造的工業(yè)機器人是第一代機器人，屬于示教再現(xiàn)型，即人手把著機械手，把應(yīng)當(dāng)完成的任務(wù)做一遍，或者人用“示教控制盒”發(fā)出指令，讓機器人的機械手臂運動，一步步完成它應(yīng)當(dāng)完成的各個動作。因未采用傳感器，第一代機器人不具有感知和反饋能力。第12章機器人傳感器第12章機器人傳感器第二代機器人是有感覺的機器人：它們對外界環(huán)境有一定感知能力，即具有聽覺、視覺、觸覺等功能。機器人工作時，根據(jù)感覺器官—傳感器獲得的信息，靈活調(diào)整自己的工作狀態(tài)，保證在適應(yīng)環(huán)境的情況下完成工作。如：有觸覺的機械手可輕松自如地抓取雞蛋，具有嗅覺的機器人能分辨出不同飲料和酒類。2.第二代機器人第12章機器人傳感器第12章機器人傳感器第三代機器人是智能機器人，它不僅具有感覺能力，而且還具有獨立判斷和行動的能力，并具有記憶、推理和決策的能力，因而能夠完成更加復(fù)雜的動作。中央電腦控制手臂和行走裝置，使機器人的手完成作業(yè)，腳完成移動，機器人能夠用自然語言與人對話。智能機器人的“智能”特征就在于它具有與外部世界——對象、環(huán)境和人相適應(yīng)、相協(xié)調(diào)的工作機能。從控制方式看，智能機器人不同于工業(yè)機器人的“示教、再現(xiàn)”，不同于遙控機器人的“主—從操縱”，而是以一種“認(rèn)知—適應(yīng)”的方式自律地進(jìn)行操作。

智能機器人在發(fā)生故障時，通過自我診斷裝置能自我診斷出故障部位，并能自我修復(fù)。3.第三代機器人第12章機器人傳感器第12章機器人傳感器探路者機遇號第12章機器人傳感器第12章機器人傳感器第12章機器人傳感器四、機器人傳感器傳感器使得機器人初步具有類似于人的感知能力，不同類型的傳感器組合構(gòu)成了機器人的感覺系統(tǒng)。機器人傳感器主要可以分為視覺、聽覺、觸覺、力覺和接近覺五大類。不過從人類生理學(xué)觀點來看，人的感覺可分為內(nèi)部感覺和外部感覺，類似的，機器人傳感器也可分為內(nèi)部傳感器和外部傳感器。第12章機器人傳感器1.內(nèi)部傳感器機器人內(nèi)部傳感器的功能是測量運動學(xué)和力學(xué)參數(shù)，使機器人能夠按照規(guī)定的位置、軌跡和速度等參數(shù)進(jìn)行工作，感知自己的狀態(tài)并加以調(diào)整和控制。內(nèi)部傳感器通常由位置傳感器、角度傳感器、速度傳感器、加速度傳感器等組成。第12章機器人傳感器角度傳感器第12章機器人傳感器2.外部傳感器

廣義來看，機器人外部傳感器就是具有人類五官的感知能力的傳感器。

外部傳感器主要用來檢測機器人所處環(huán)境及目標(biāo)狀況，如是什么物體，離物體的距離有多遠(yuǎn)，抓取的物體是否滑落等。從而使得機器人能夠與環(huán)境發(fā)生交互作用并對環(huán)境具有自我校正和適應(yīng)能力。第12章機器人傳感器12.2

機器人的觸覺

一般認(rèn)為觸覺包括接觸覺、壓覺、滑覺、力覺四種，狹義的觸覺按字面上來看是指前三種感知接觸的感覺。1.接觸覺傳感器

第12章機器人傳感器接觸覺傳感器實例

高密度智能壓覺傳感器P266圖14-6

硅電容壓覺傳感器陣列P266圖14-7第12章機器人傳感器開關(guān)式觸覺傳感器接觸覺傳感器實例第12章機器人傳感器接觸覺傳感器實例第12章機器人傳感器壓阻式陣列觸覺傳感器碳?xì)郑–SA）靈敏度高，具有較強的耐過載能力。缺點是有遲滯，線性差。導(dǎo)電橡膠的電阻也會隨壓力的變化而變化，因此也常用來作為觸覺傳感器的敏感材料。碳?xì)郑–SA）接觸覺傳感器實例第12章機器人傳感器對于非陣列接觸覺傳感器，信號的處理主要是為了感知物體的有無。由于信息量較少，處理技術(shù)相對比較簡單、成熟；對于陣列式接觸覺傳感器，其目的是辨識物體接觸面的輪廓。這種信號的處理將涉及到圖像處理、計算機圖形學(xué)、人工智能、模式識別等學(xué)科，目前還不成熟，有待進(jìn)一步研究。接觸覺傳感器信號處理第12章機器人傳感器2.壓覺傳感器

壓覺用于握力控制與手的支撐力檢測，實際是接觸覺的延伸。現(xiàn)有壓覺傳感器一般有以下幾種：

1.利用某些材料的壓阻效應(yīng)制成壓阻器件，將它們密集配置成陣列，即可檢測壓力的分布；

2.利用壓電晶體的壓電效應(yīng)檢測外界壓力；

3.利用半導(dǎo)體壓敏器件與信號電路構(gòu)成集成壓敏傳感器；

4.利用壓磁傳感器和掃描電路與針式接觸覺傳感器構(gòu)成壓覺傳感器。第12章機器人傳感器壓覺傳感器原理

這種傳感器是對小型線性調(diào)整器的改進(jìn)。在調(diào)整器的軸上安裝了線性彈簧。一個傳感器有l(wèi)0mm的有效行程。在此范圍內(nèi)，將力的變化轉(zhuǎn)換為遵從虎克定律的長度位移，以便進(jìn)行儉測。在一側(cè)手指上，每個6mm×8mm的面積分布一個傳感器來計算，共排列了28個(四行七排)傳感器。左右兩側(cè)總共有56個傳感器輸出。用四路A/D轉(zhuǎn)換器，高速多路調(diào)制器對這些輸出進(jìn)行轉(zhuǎn)換后進(jìn)入計算機。下圖a為手指抓住物體的狀態(tài)；b為手指從a狀態(tài)稍微握緊的狀態(tài)。第12章機器人傳感器壓覺傳感器實例高密度智能壓覺傳感器（壓阻式）第12章機器人傳感器壓覺傳感器實例硅電容壓覺傳感器陣列（電容式）第12章機器人傳感器3.力覺傳感器

力覺傳感器使用的主要元件是電阻應(yīng)變片。通常我們將機器人的力傳感器分為三類：

（1）關(guān)節(jié)力傳感器

裝在關(guān)節(jié)驅(qū)動器上的力傳感器，稱為關(guān)節(jié)力傳感器，用于控制運動中的力反饋。第12章機器人傳感器應(yīng)變式關(guān)節(jié)力傳感器結(jié)構(gòu)第12章機器人傳感器

（2）腕力傳感器

裝在末端執(zhí)行器和機器人最后一個關(guān)節(jié)之間的力傳感器，稱為腕力傳感器。第12章機器人傳感器SRI（StanfordResearchInstitute）研制的六維腕力傳感器，如圖所示。它由一只直徑為75mm的鋁管銑削而成，具有八個窄長的彈性梁，每個梁的頸部只傳遞力，扭矩作用很小。梁的另一頭貼有應(yīng)變片。圖中從Px+到Qy-代表了8根應(yīng)變梁的變形信號的輸出。SRI六維腕力傳感器第12章機器人傳感器

日本大和制衡株式會社林純一研制的腕力傳感器。它是一種整體輪輻式結(jié)構(gòu)，傳感器在十字梁與輪緣聯(lián)結(jié)處有一個柔性環(huán)節(jié)，在四根交叉梁上共貼有32個應(yīng)變片（圖中以小方塊），組成8路全橋輸出。十字梁腕力傳感器第12章機器人傳感器

傳感器的內(nèi)圈和外圈分別固定于機器人的手臂和手爪，力沿與內(nèi)圈相切的三根梁進(jìn)行傳遞。每根梁上下、左右個貼一對應(yīng)變片，三根梁上共有6對應(yīng)變片，分別組成六組半橋，對這6組電橋信號進(jìn)行解耦可得到六維力（力矩）的精確解。三梁腕力傳感器第12章機器人傳感器

（3）基座力傳感器

傳感器裝在基座上，機械手裝配時用來測量安裝在工作臺上的工件所受的力。第12章機器人傳感器4.滑覺傳感器

一般可將機械手抓取物體的方式分為兩種：硬抓取和軟抓取。

硬抓?。o感知時采用）：末端執(zhí)行器利用最大的夾緊力抓取工件。

軟抓?。ㄓ谢X傳感器時采用）：末端執(zhí)行器使夾緊力保持在能穩(wěn)固抓取工件的最小值，以免損傷工件。此時機器人要抓住物體，必須確定最適當(dāng)?shù)奈樟Υ笮　Ｒ虼诵铏z測出握力不夠時物體的滑動，利用這一信號，在不損壞物體的情況下牢牢抓住物體。第12章機器人傳感器滑覺傳感器工作原理采用壓覺傳感器實現(xiàn)滑覺感知第12章機器人傳感器它由一個金屬球和觸針組成，金屬球表面分成許多個相間排列的導(dǎo)電和絕緣小格。觸針頭很細(xì)，每次只能觸及一格。當(dāng)工件滑動時，金屬球也隨之轉(zhuǎn)動，在觸針上輸出脈沖信號，脈沖信號的頻率反映了滑移速度，個數(shù)對應(yīng)滑移的距離。滾筒式滑覺傳感器第12章機器人傳感器鋼球指針與被抓物體接觸。若工件滑動，則指針振動，線圈輸出信號。通過檢測滑動時的微小振動來檢測滑動基于振動的機器人專用滑覺傳感器第12章機器人傳感器利用光纖傳感器檢測形變光纖式滑覺傳感器當(dāng)有力作用時，通過彈性元件的變形使發(fā)射和接收光纖的端面與發(fā)射面之間的距離發(fā)生變化，接收光纖所接收到的光強也隨之變化。如果得出位移和轉(zhuǎn)角的確定關(guān)系，便可得出傳感器的輸入輸出轉(zhuǎn)換關(guān)系。第12章機器人傳感器光纖式滑覺傳感器工作原理第12章機器人傳感器12.3

機器人的接近覺接近覺主要感知傳感器與對象物之間的接近程度，即需要檢測對象物體與傳感器之間的距離。接近覺傳感器有電磁感應(yīng)式、光電式、電容式、氣壓式、超聲波式、紅外式以及微波式等多種類型。第12章機器人傳感器一、電磁感應(yīng)式接近覺傳感器變化的磁場將在金屬體內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流。這種電流的流線在金屬體內(nèi)是閉合的，所以稱為渦旋電流（簡稱渦流），而渦流的大小隨金屬體表面與線圈的距離大小而變化。當(dāng)電感線圈內(nèi)通以高頻電流時，金屬體表面的渦流電流反作用于線圈L，改變L內(nèi)的電感大小。通過檢測電感便可獲得線圈與金屬體表面的距離信息。第12章機器人傳感器二、電容式接近覺傳感器利用平板電容器的電容C與極板距離d成反比的關(guān)系。其優(yōu)點是對物體的顏色、構(gòu)造和表面都不敏感且實時性好；其缺點是必須將傳感器本身作為一個極板，被接近物作為另一個極板。這就要求被測物體是導(dǎo)體且必須接地，大大降低了其實用性。第12章機器人傳感器三、超聲波接近覺傳感器

由于超聲波指向性強，能量消耗緩慢，在介質(zhì)中傳播的距離較遠(yuǎn)，因而超聲波經(jīng)常用于距離的測量，如測距儀和物位測量儀等都可以通過超聲波來實現(xiàn)。利用超聲波檢測往往比較迅速、方便、計算簡單、易于做到實時控制，并且在測量精度方面能達(dá)到工業(yè)實用的要求，因此在移動機器人研制上也得到了廣泛的應(yīng)用。

第12章機器人傳感器超聲波測距原理

超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射時刻的同時開始計時，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到反射波就立即停止計時。超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，根據(jù)計時器記錄的時間t，就可以計算出發(fā)射點距障礙物的距離(s)，即：s=340t/2

。這就是所謂的時間差測距法。從以上公式可知超聲波測距的誤差來源有兩個：一是計時誤差。如當(dāng)要求測距誤差小于1mm時，假設(shè)已知超聲波速度C=344m/s(20℃室溫)，忽略聲速的傳播誤差，時間誤差△t<(0.001/344)≈0.000002907s，即2.907毫秒。采用MHz級的高精度石英晶振一般可以達(dá)到微秒量級的誤差。另一個是傳播速度誤差。超聲波的傳播速度受空氣的密度所影響，空氣的密度越高則超聲波的傳播速度就越快，而空氣的密度又與溫度有著密切的關(guān)系。當(dāng)溫度0℃時超聲波速度是332m/s,30℃時是350m/s，溫度變化引起的超聲波速度變化為18m/s。若超聲波在30℃的環(huán)境下以0℃的聲速測量100m距離所引起的測量誤差將達(dá)到5m，測量1m誤差將達(dá)到5mm。第12章機器人傳感器四、光纖接近覺傳感器第12章機器人傳感器五、光電式接近覺傳感器第12章機器人傳感器12.4

機器人的視覺視覺傳感器是組成智能機器人最重要的傳感器之一。目前機器人視覺多數(shù)是用電視攝像機和對信號進(jìn)行處理的運算裝置來實現(xiàn)的，由于其主體是計算機，所以又稱為計算機視覺。機器人視覺傳感器的工作過程可分為四個步驟：檢測、分析、繪制和識別。第12章機器人傳感器一、視覺檢測視覺信息一般通過光電檢測轉(zhuǎn)化成電信號。常用的光電檢測器有攝像管和固態(tài)圖像傳感器。在處理三維空間問題時，位置信息必不可少。獲得距離信息的方法有光投影法、立體視法。第12章機器人傳感器光投影法光投影法是向被測物體投射特殊形狀的光束并檢測其反射光，即可獲得位置信息。目前常用的是采用激光掃描法。第12章機器人傳感器立體視法立體視法(Stereoscopy)就是指同一物體的兩張具有輕微角度差別的照片放在一起（分別用左右雙眼）觀看，得到一種深度的感覺，從而產(chǎn)生常規(guī)立體視覺的方法。那么（最基本的）立體攝影就是（模擬雙眼的位置）從左右兩個具有輕微角度差異的觀察點分別拍攝同一個物體，然后將這兩幅照片以同樣的方式展示出來，讓左右攝像機分別采集左視覺和右視覺的照片，通過計算機的合成處理，我們就獲得了與人眼直接觀看被攝物體完全一致的、有立體深度的立體畫面。

第12章機器人傳感器

人類的眼睛就像是一套功能完整的攝影系統(tǒng)，具有變焦鏡頭、可變光圈以及能將光信號轉(zhuǎn)變成大腦可以識別的電信號。在二維圖像中（如一張普通的平面照片），利用物體提供的有關(guān)尺寸和重疊等視覺線索，我們可以“判斷出”位于背景前這些物體的前后排列次序，但是卻無法知道它們之間究竟距離多遠(yuǎn)。

幸好我們?nèi)祟悡碛辛藘芍谎劬Γ⑶叶奸L在前面的臉部，呈左右排列，間隔約為65mm。在我們觀察物體時，由于兩只眼睛所處的角度有略微不同，兩只眼睛看到的圖像還是有略微差別的，我們的大腦將這兩幅畫面綜合在一起