(5.5.1)--5.5机器人传感器选择原理.ppt

机器人应用技术第五章机器人传感器技术5.5机器人传感器选择原理第五章机器人传感器技术机器人对传感器的一般要求是：1）精度高，重复性好。2）稳定性好，可靠性高。3）抗干扰能力强。4）重量轻、体积小、安装方便可靠。5）价格便宜。机器人用传感器的选择包括三个方面：一是传感器的类型选择；二是传感器性能指标的确定；三是传感器物理特征的选择。第五章机器人传感器技术5.5.1 机器人用传感器的选择（1）从机器人对传感器的需要来选择从机器人对传感器的需要来选择，机器人需要的最重要的感觉能力可分为以下几类：1）简单触觉2）符合触觉3）简单力觉4）复合力觉除了上述能力以外，机器人有时还需要具有温度、湿度、压力、滑动量、化学性质等感觉能力。5）接近觉6）简单视觉7）复合视觉第五章机器人传感器技术（2）从加工任务的要求来选择在现代工业中，机器人被用于执行各种加工任务，其中比较常见的加工任务有物料搬运、装配、喷漆、焊接、检验等。不同的加工任务对机器人提出了不同的要求。搬运机器人所需要的感觉能力视觉主要用于被拾取零件的粗定位，使机器人能够根据需要寻找应该拾取的零件，并把该零件的大致位置告诉机器人。触觉触觉传感器有助于机器人更加可靠地拾取零件。感知被拾取零件的存在；确定该零件的准确位置；确定该零件的方向。触觉传感器有助于机器人更加可靠地拾取零件力觉主要用于控制搬运机器人的夹持力，防止机器人手爪损坏被拾取的零件第五章机器人传感器技术装配机器人所需要的感觉能力视觉触觉力觉喷漆机器人所需要的感觉能力位置（或速度）的检测用于位置检测的传感器包括光电开关、测速码盘、超声波测距传感器、气动式安全保护器等。工作对象的识别有阵列触觉传感器系统和机器人视觉系统第五章机器人传感器技术焊接机器人所需要的感觉能力位置传感器主要采用相对式光电码盘，也可以采用较精密的电位器。速度传感器目前主要采用测速发电机，其中交流测速发电机的线性度比较高，且正向输出特性与反向输出特性比较对称，比直流测速发电机更适合于弧焊机器人使用。点焊机器人还需要装备接近觉传感器。弧焊机器人对传感器有一个特殊要求，需要采用某种传感器使焊枪沿焊缝进行自动跟踪，目前完成这一功能的常见传感器有触觉传感器、位置传感器和视觉系统。机器人包括点焊机器人和弧焊机器人两大类。第五章机器人传感器技术（3）从机器人控制的要求来选择机器人控制需要采用传感器检测机器人的运动位置、速度、加速度。机器人根据位置传感器反馈的位置信息，对机器人的运动误差进行补偿。不少机器人还装备有速度传感器和加速度传感器。速度检测用于预测机器人的运动时间，计算和控制由离心力引起的变形误差。加速度传感器可以检测机器人构件受到的惯性力，使控制能够补偿惯性力引起的变形误差。（4）从辅助工作的要求来选择工业机器人在从事某些辅助工作时，也要求有一定的感觉能力。这些辅助工作包括产品的检验和工件的准备等。机器人在这方面的主要用途有检查毛刺、裂缝或孔洞的存在，确定表面粗糙度和装饰质量，检查装配体的完成以及确定装配精度等。在外观检验中，机器人主要需要视觉能力，有时也需要其他类型的传感器。第五章机器人传感器技术（5）从安全方面的要求来选择从安全方面考虑，机器人对传感器的要求包括以下两个方面：1）为了使机器人安全的工作而不受损坏，机器人的各个构件都不能超过其受力极限。为了机器人的安全，也需要检测其各个连杆和各个构件的受力。这就需要采用各种力传感器。现在多数机器人是采用加大构件尺寸的办法来避免其自身损坏的。如果采用力监测控制的方法，就能大大改善机器人的运动性能和工作能力，并减小构件尺寸和减少材料的消耗。机器人自我保护的另一个问题是要防止机器人和周围物体的碰撞，这就要求采用各种触觉传感器。有些工业机器人已经采用触觉导线加缓冲器的方法来防止碰撞的发生。2）从保护机器人使用者的安全出发，也要考虑对机器人传感器的要求。