机器人视觉与传感器技术——镜头33页PPT
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机器人传感器教学课件PPT
应用：生化传感器主要用于微纳机器人和医疗机器人，并正向传统机器人领域扩展， 可以大大提高机器人对外界生化信息的感知能力。
分类：亲和型、代谢型、催化型、半导体型、生化电极传感器、光生化传感器。
•h
•19
1. 机器人传感器
（8）机器人生化传感器：
1，从1962年，Clark和Lyons最先提出生物传感器的设想距今已有40 年。生物传感器 在发酵工艺、环境监测、食品工程、临床医学、军事及军事医学等方面得到了深 度重视和广泛应用。
2，美国麻省理工学院视觉科学学科联合波士顿东北大学研究团队成功研制了一种触觉 传感器GelSight，比人类手指更加灵活敏感。GelSight不是以机器来辨识触觉，而 是以3D视觉实时定位物体的方位，以实现对物体的识别和传感。其最大特征在于， 最快的辨识物体的视觉信号，并马上将其转化为触觉信号。
•h
•8
1. 机器人传感器
（6）机器人力觉传感器：
原理：力觉传感器经常装于机器人关节处，通过检测弹性体变形来间接测量所受力。 装于机器人关节处的力觉传感器常以固定的三坐标形式出现，有利于满足控制 系统的要求。目前出现的六维力觉传感器可实现全力信息的测量，因其主要安 装于腕关节处被称为腕力觉传感器。
应用：力觉传感器可用来检测机器人自身关节力和机器人与外部环境物体之间相互作 用力。
•h
•11
1. 机器人传感器
（7）机器人滑觉传感器：
1，起始滑动和实际滑动是智能机器人触觉系统的重要参数，不论是装卸刚性物体还 是装卸一般不易握住的柔性材料以及易碎物品都是如此。滑觉传感器的开发对稳 定机器人装卸物尤其重要。
2，无方向型滑觉传感器：不考虑滑动的方向，只考虑滑动引起的位移和速度大小。 3，单一方向型滑觉传感器：根据手指把握物体方向的限制，只在某些特定方向感知
分类：亲和型、代谢型、催化型、半导体型、生化电极传感器、光生化传感器。
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1. 机器人传感器
（8）机器人生化传感器：
1，从1962年，Clark和Lyons最先提出生物传感器的设想距今已有40 年。生物传感器 在发酵工艺、环境监测、食品工程、临床医学、军事及军事医学等方面得到了深 度重视和广泛应用。
2，美国麻省理工学院视觉科学学科联合波士顿东北大学研究团队成功研制了一种触觉 传感器GelSight，比人类手指更加灵活敏感。GelSight不是以机器来辨识触觉，而 是以3D视觉实时定位物体的方位，以实现对物体的识别和传感。其最大特征在于， 最快的辨识物体的视觉信号，并马上将其转化为触觉信号。
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1. 机器人传感器
（6）机器人力觉传感器：
原理：力觉传感器经常装于机器人关节处，通过检测弹性体变形来间接测量所受力。 装于机器人关节处的力觉传感器常以固定的三坐标形式出现，有利于满足控制 系统的要求。目前出现的六维力觉传感器可实现全力信息的测量，因其主要安 装于腕关节处被称为腕力觉传感器。
应用：力觉传感器可用来检测机器人自身关节力和机器人与外部环境物体之间相互作 用力。
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1. 机器人传感器
（7）机器人滑觉传感器：
1，起始滑动和实际滑动是智能机器人触觉系统的重要参数，不论是装卸刚性物体还 是装卸一般不易握住的柔性材料以及易碎物品都是如此。滑觉传感器的开发对稳 定机器人装卸物尤其重要。
2，无方向型滑觉传感器：不考虑滑动的方向，只考虑滑动引起的位移和速度大小。 3，单一方向型滑觉传感器：根据手指把握物体方向的限制，只在某些特定方向感知
机器人传感器PPT幻灯片PPT共22页
机器人传感器PPT幻灯片
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
机器人传感器教学课件
机器人传感器的前景
展望机器人传感器在未来的进一步应用和发展。
总结
对全文进行简洁明了的总结，并鼓励学习者继续深入研究机器人传感器。
第六章：加速度传感器
1
加速度传感器的定义
解释什么是加速度传感器以及它如何测量物体的加速度。
2
加速度传感器的类型
介绍不同种类的加速度传感器，如压电传感器和微机电系统传感器。
3
加速度传感器的应用
探索加速度传感器在运动测量、导航和医疗诊断中的实际应用。
第七章：总结与展望
机器人传感器的发展历程
追溯机器人传感器从诞生到现在的发展历程。
1 声音传感器的定义
解释声音传感器如何侦测和识别声音信号。
2 声音传感器的类型
介绍不同类型的声音传感器，例如麦克风传感器和声音压力级传感器。
3 声音传感器的应用
探索声音传感器在语音识别、环境监测和安全系统中的应用。
第四章：温度传感器
1
温度传感器的定义
解释温度传感器如何测量周围环境的温度。
2
温度传感器的类型
探索不同类型的温度传感器，例如热电阻和热电偶。
3
温度传感器的应用
介绍温度传感器在气象学、医疗设备和电子设备中的实际应用。
第五章：压力传感器
压力传感器的定义
详细解释压力传感器如何测量物 体器的应用
介绍不同种类的压力传感器，例 如压电式传感器和压阻式传感器。
探索压力传感器在汽车制造业、 医疗领域和液体流量监测中的实 际应用。
机器人传感器的作用
解释机器人传感器在现实世 界中的实际应用。
第二章：光电传感器
光电传感器的定义
详细解析光电传感器的工作原理 和功能。
光电传感器的类型
展望机器人传感器在未来的进一步应用和发展。
总结
对全文进行简洁明了的总结，并鼓励学习者继续深入研究机器人传感器。
第六章：加速度传感器
1
加速度传感器的定义
解释什么是加速度传感器以及它如何测量物体的加速度。
2
加速度传感器的类型
介绍不同种类的加速度传感器，如压电传感器和微机电系统传感器。
3
加速度传感器的应用
探索加速度传感器在运动测量、导航和医疗诊断中的实际应用。
第七章：总结与展望
机器人传感器的发展历程
追溯机器人传感器从诞生到现在的发展历程。
1 声音传感器的定义
解释声音传感器如何侦测和识别声音信号。
2 声音传感器的类型
介绍不同类型的声音传感器，例如麦克风传感器和声音压力级传感器。
3 声音传感器的应用
探索声音传感器在语音识别、环境监测和安全系统中的应用。
第四章：温度传感器
1
温度传感器的定义
解释温度传感器如何测量周围环境的温度。
2
温度传感器的类型
探索不同类型的温度传感器，例如热电阻和热电偶。
3
温度传感器的应用
介绍温度传感器在气象学、医疗设备和电子设备中的实际应用。
第五章：压力传感器
压力传感器的定义
详细解释压力传感器如何测量物 体器的应用
介绍不同种类的压力传感器，例 如压电式传感器和压阻式传感器。
探索压力传感器在汽车制造业、 医疗领域和液体流量监测中的实 际应用。
机器人传感器的作用
解释机器人传感器在现实世 界中的实际应用。
第二章：光电传感器
光电传感器的定义
详细解析光电传感器的工作原理 和功能。
光电传感器的类型
机器人的眼睛ppt课件
.
1.简介
• 摄像头（CAMERA）又称为电脑相机、电 脑眼等，它作为一种视频输入设备，在过 去被广泛的运用于视频会议、机器人科研、 远程医疗及实时监控等方面。
.
2.分类
• CMOS 模拟摄像头（complementary metal oxide semiconductor） ：电荷耦合器件 ——可以将视频采集设 备产生的模拟视频信号转换成数字信号，进而将其储存在 计算机里。模拟摄像头捕捉到的视频信号必须经过特定的 视频捕捉卡将模拟信号转换成数字模式，并加以压缩后才 可以转换到计算机上运用。数字摄像头可以直接捕捉影像， 然后通过串、并口或者USB接口传到计算机里。 CMOS的优点是集成度高、功耗低（不到CCD的1/3）、 成本低。但是噪音比较大、灵敏度较低、对光源要求高。
.
8.未来展望
• 根据IT行业硬件发展的“摩尔定律”来看，数字摄像头也同 样
遵循其发展规律的，相信在未来几年内会发展的很快。从目前 市场情况来看，制约摄像头发展的因素主要有以下几个方面的 原因：
1、 摄像头市场起步较晚，消费者认知度、接受度较低，所 以普及率较低，市场容量增大速度不够快，需要加• CCD 数字摄像头 (charge couple device)：互补金属氧化 物半导体 ——现在电脑市场上的摄像头基本以数字摄像 头为主，而数字摄像头中又以使用新型数据传输接口的 USB数字摄像头为主，目前市场上可见的大部分都是这种 产品。 CCD的优点是灵敏度高，噪音小，信噪比大。但是生产 工艺复杂、成本高、功耗高。 目前只有少数几个厂商例如索尼、松下等掌握这种技术。
.
• 注1：图像传感器（SENSOR）是一种半导 体芯片，其表面包含有几十万到几百万的 光电二极管。光电二极管受到光照射时， 就会产生电荷。 注2：数字信号处理芯片DSP（DIGITAL SIGNAL PROCESSING）功能：主要是通 过一系列复杂的数学算法运算，对数字图 像信号参数进行优化处理，并把处理后的 信号通过USB等接口传到PC等设备。
1.简介
• 摄像头（CAMERA）又称为电脑相机、电 脑眼等，它作为一种视频输入设备，在过 去被广泛的运用于视频会议、机器人科研、 远程医疗及实时监控等方面。
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2.分类
• CMOS 模拟摄像头（complementary metal oxide semiconductor） ：电荷耦合器件 ——可以将视频采集设 备产生的模拟视频信号转换成数字信号，进而将其储存在 计算机里。模拟摄像头捕捉到的视频信号必须经过特定的 视频捕捉卡将模拟信号转换成数字模式，并加以压缩后才 可以转换到计算机上运用。数字摄像头可以直接捕捉影像， 然后通过串、并口或者USB接口传到计算机里。 CMOS的优点是集成度高、功耗低（不到CCD的1/3）、 成本低。但是噪音比较大、灵敏度较低、对光源要求高。
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8.未来展望
• 根据IT行业硬件发展的“摩尔定律”来看，数字摄像头也同 样
遵循其发展规律的，相信在未来几年内会发展的很快。从目前 市场情况来看，制约摄像头发展的因素主要有以下几个方面的 原因：
1、 摄像头市场起步较晚，消费者认知度、接受度较低，所 以普及率较低，市场容量增大速度不够快，需要加• CCD 数字摄像头 (charge couple device)：互补金属氧化 物半导体 ——现在电脑市场上的摄像头基本以数字摄像 头为主，而数字摄像头中又以使用新型数据传输接口的 USB数字摄像头为主，目前市场上可见的大部分都是这种 产品。 CCD的优点是灵敏度高，噪音小，信噪比大。但是生产 工艺复杂、成本高、功耗高。 目前只有少数几个厂商例如索尼、松下等掌握这种技术。
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• 注1：图像传感器（SENSOR）是一种半导 体芯片，其表面包含有几十万到几百万的 光电二极管。光电二极管受到光照射时， 就会产生电荷。 注2：数字信号处理芯片DSP（DIGITAL SIGNAL PROCESSING）功能：主要是通 过一系列复杂的数学算法运算，对数字图 像信号参数进行优化处理，并把处理后的 信号通过USB等接口传到PC等设备。
《机器人传感器》PPT课件
二、机器人的发展史
1出了能歌善舞的伶人，这是我国 最早记载的机器人。
春秋后期，我国著名的木匠鲁班，在机械方面也是一位发明家，据《墨 经》记载，他曾制造过一只木鸟，能在空中飞行“三日不下”，体现了我国 劳动人民的聪明智慧。
公元前2世纪，亚历山大时代的古希腊人发明了最原始的机器人──自动 机。它是以水、空气和蒸汽压力为动力的会动的雕像，它可以自己开门，还 可以借助蒸汽唱歌。
到了1980年，工业机器人才真正在日本普及，故称该年为“机器人元 年”。随后，工业机器人在日本得到了巨大发展，日本也因此而赢得了“机 器人王国”的美称。
随着计算机技术和人工智能技术的飞速发展，使机器人在功能和 技术层次上有了很大的提高，移动机器人和机器人的视觉和触觉等技 术就是典型的代表。由于这些技术的发展，推动了机器人概念的延伸。
接触觉传感器实例
开关式触觉传感器
接触觉传感器实例
接触觉传感器实例
压阻式阵列触觉传感器
碳毡 （CSA）
碳毡（CSA）灵敏度高，具有较强的耐过载能力。缺点是有迟滞，线性差。 导电橡胶的电阻也会随压力的变化而变化，因此也常用来作为触觉传感器的敏 感材料。
接触觉传感器信号处理
对于非阵列接触觉传感器，信号的处理主要是为了感知物体 的有无。由于信息量较少，处理技术相对比较简单、成熟；
人们已经发展了具有感知、决策、行动和交互能力的智能 机器，如移动机器人、微机器人、水下机器人、医疗机器人、 军用机器人、空中空间机器人、娱乐机器人等。对不同任务和 特殊环境的适应性，也是机器人与一般自动化装备的重要区别。 这些机器人从外观上已远远脱离了最初仿人形机器人和工业机 器人所具有的形状，其功能和智能程度也大大增强，从而为机 器人技术开辟出更加广阔的发展空间。
《机器人传感技术》PPT课件幻灯片PPT
• 特点：
• 增量式光学编码器本钱低于绝对式光学编 码器，分辨率高，但测量的是位移，每次开机 需进展校准，每次停电也须校准，然后才能测 量位置。
• §6—2 速度传感器
• 分类：模拟、数字
• 1、模拟式测速发电机 • 直流测速发电机—直流发电机。
工作原理一样。但测速发电机必 须与工作轴直接相连。
为了测量转向安装第二对发光二极管及光电二极管bb相对于a错位1增量式光学编码器成本低于绝对式光学编码器分辨率高但测量的是位移每次开机需进行校准每次停电也须校准然后才能测量位置
《机器人传感技术》PPT课件幻 灯片PPT
本PPT课件仅供学习交流使用 请学习完毕自行删除
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到 36/02100.3515
36/02200.0003433
3、格雷Gray码盘
•
二进制高位变，低位也变，变化位数不定。格
雷码进位时只有一位变化。超过两位变化有错，纠
错。
• 计算机内部存有格雷码与自然二进制码转换表
4、绝对编码器特点
记录机器人关节绝对位置，开机就测出 各关节目前所处位置
绝对式编码器给出的是角位置数字 绝对式编码器码道多，构造复杂，价格贵
• 三、增量式光学编码器
• 构造：在外侧一个环带内设置径向黑白相间条 纹。圆盘两侧分别安装一对发光二极管及光电 二极管A。
• 原理：当黑色条纹阻挡光线时，发光二极管输 出信号是0,否那么是1.。圆盘旋转，输出一系 列脉冲与旋转角度对应。为了测量转向，安装 第二对发光二极管及光电二极管B，B 相对于A 错位1 /4 周期。
• 3、电位器实例—电液伺服驱动
动触头-步进控 制
电位器与齿轮固连
机器人的眼睛ppt课件
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• CCD 数字摄像头 (charge couple device)：互补金属氧化 物半导体 ——现在电脑市场上的摄像头基本以数字摄像 头为主，而数字摄像头中又以使用新型数据传输接口的 USB数字摄像头为主，目前市场上可见的大部分都是这种 产品。 CCD的优点是灵敏度高，噪音小，信噪比大。但是生产 工艺复杂、成本高、功耗高。 目前只有少数几个厂商例如索尼、松下等掌握这种技术。
.
• 3、自动白平衡调整（AWB） 定义：要求在不同色温环境下，照白色的物体， 屏幕中的图像应也是白色的。 色温表示光谱成份，光的颜色。色温低表示长波 光成分多。 当色温改变时，光源中三基色（红、绿、蓝）的 比例会发生变化，需要调节三基色的比例来达到 彩色的平衡，这就是白平衡调节的实际。
.
4、图像压缩方式 JPEG：(joint photographic expert group) 静态图像压缩方式。一种有损图像的压缩方式。 压缩比越大，图像质量也就越差。当图像精度要 求不高存储空间有限时，可以选择这种格式。目 前大部分数码相机都使用JPEG格式。 5、彩色深度（色彩位数） 反映对色彩的识别能力和成像的色彩表现能力 实际就是A/D转换器的量化精度，是指将信号分 成多少个等级。常用色彩位数（bit）表示。 彩色深度越高，获得的影像色彩就越艳丽动人。
.
3.结构和组件
1、 镜头（LENS） 透镜结构，由几片透镜组成，一般有塑胶 透镜(plastic)或玻璃透镜(glass)。
通常摄像头用的镜头构造有：1P、2P1G1P、 1G2P、2G2P、4G等。（P、G分别代表塑胶透镜和 玻璃透镜,如1G1P表示这款摄像头的镜头由一片塑胶 透镜和一片玻璃透镜组成 ）透镜越多，成本越高；玻 璃透镜比塑胶贵。因此一个品质好的摄像头应该是采 用玻璃镜头，成像效果就相对塑胶镜头会好。现在市 场上的大多摄像头产品为了降低成本，一般会采用塑胶镜头或 半塑胶半玻璃镜头（即：1P、2P、1G1P、1G2P等
• CCD 数字摄像头 (charge couple device)：互补金属氧化 物半导体 ——现在电脑市场上的摄像头基本以数字摄像 头为主，而数字摄像头中又以使用新型数据传输接口的 USB数字摄像头为主，目前市场上可见的大部分都是这种 产品。 CCD的优点是灵敏度高，噪音小，信噪比大。但是生产 工艺复杂、成本高、功耗高。 目前只有少数几个厂商例如索尼、松下等掌握这种技术。
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• 3、自动白平衡调整（AWB） 定义：要求在不同色温环境下，照白色的物体， 屏幕中的图像应也是白色的。 色温表示光谱成份，光的颜色。色温低表示长波 光成分多。 当色温改变时，光源中三基色（红、绿、蓝）的 比例会发生变化，需要调节三基色的比例来达到 彩色的平衡，这就是白平衡调节的实际。
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4、图像压缩方式 JPEG：(joint photographic expert group) 静态图像压缩方式。一种有损图像的压缩方式。 压缩比越大，图像质量也就越差。当图像精度要 求不高存储空间有限时，可以选择这种格式。目 前大部分数码相机都使用JPEG格式。 5、彩色深度（色彩位数） 反映对色彩的识别能力和成像的色彩表现能力 实际就是A/D转换器的量化精度，是指将信号分 成多少个等级。常用色彩位数（bit）表示。 彩色深度越高，获得的影像色彩就越艳丽动人。
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3.结构和组件
1、 镜头（LENS） 透镜结构，由几片透镜组成，一般有塑胶 透镜(plastic)或玻璃透镜(glass)。
通常摄像头用的镜头构造有：1P、2P1G1P、 1G2P、2G2P、4G等。（P、G分别代表塑胶透镜和 玻璃透镜,如1G1P表示这款摄像头的镜头由一片塑胶 透镜和一片玻璃透镜组成 ）透镜越多，成本越高；玻 璃透镜比塑胶贵。因此一个品质好的摄像头应该是采 用玻璃镜头，成像效果就相对塑胶镜头会好。现在市 场上的大多摄像头产品为了降低成本，一般会采用塑胶镜头或 半塑胶半玻璃镜头（即：1P、2P、1G1P、1G2P等
机器人视觉与传感器技术——镜头
CCD图像传感器可直接将光学信号转换为模拟电流信号，电流信号经过放大和模数转换，实现图像的获取、存储、 传输、处理和复现。其显著特点是：
1、体积小重量轻。 2、功耗小，工作电压低，抗冲击与震动，性能稳定，寿命长。
机器人视觉与传感技术 任务一：镜头
2.工作距离
机器人视觉与传感技术 任务一：镜头
3.视角
机器人视觉与传感技术 任务一：镜头
六、镜头的选择
1.球差的大小与被拍摄物体光圈及位置有关； 2.慧差的大小与光圈的大小有关； 3.像差的大小与视场的二次方成正比，与孔径无关； 4.场曲与孔径无关，与视场的平方成正比； 5.畸变与视场的三次方成正比，与孔径无关； 6.倍率色差只跟视场的一次方成正比，与孔径无关。
机器人视觉与传感技术 任务一：镜头
光圈可以控制镜头的进光量，也就是光照度，还可以调节景深，以及确定分辨率下系统成像 的对比度，从而影响成像质量。
机器人视觉与传感技术 任务一：镜头
5.景深
机器人视觉与传感技术 任务一：镜头
1）镜头光圈：光圈越大，景深越小；光圈越小，景深越 大； 2）镜头焦距：镜头焦距越长，景深越小；焦距越短，景 深越大； 3）拍摄距离：距离越远，景深越大；距离越近，景深越 小。
机器人视觉与传感技术
任务一：镜头
目录 CONTENT
01 镜头的 构成 02 镜头的参数 03 镜头成像质量的评价 04 镜头的分类 05 特殊镜头 06 镜头的选择
机器人视觉与传感技术 任务一：镜头
知识目标：1.了解镜头的特征 2.了解镜头各项参数的涵义
能力目标：1.能够正确的选择镜头 2.通过镜头参数可以说出镜头的用途和特点
标准镜头的成像特点 ➢ 摄取景物的范围、前后景物的比例关系产生的透视感，都与人眼 观看的效果类似；画面影像显得真切、自然。
1、体积小重量轻。 2、功耗小，工作电压低，抗冲击与震动，性能稳定，寿命长。
机器人视觉与传感技术 任务一：镜头
2.工作距离
机器人视觉与传感技术 任务一：镜头
3.视角
机器人视觉与传感技术 任务一：镜头
六、镜头的选择
1.球差的大小与被拍摄物体光圈及位置有关； 2.慧差的大小与光圈的大小有关； 3.像差的大小与视场的二次方成正比，与孔径无关； 4.场曲与孔径无关，与视场的平方成正比； 5.畸变与视场的三次方成正比，与孔径无关； 6.倍率色差只跟视场的一次方成正比，与孔径无关。
机器人视觉与传感技术 任务一：镜头
光圈可以控制镜头的进光量，也就是光照度，还可以调节景深，以及确定分辨率下系统成像 的对比度，从而影响成像质量。
机器人视觉与传感技术 任务一：镜头
5.景深
机器人视觉与传感技术 任务一：镜头
1）镜头光圈：光圈越大，景深越小；光圈越小，景深越 大； 2）镜头焦距：镜头焦距越长，景深越小；焦距越短，景 深越大； 3）拍摄距离：距离越远，景深越大；距离越近，景深越 小。
机器人视觉与传感技术
任务一：镜头
目录 CONTENT
01 镜头的 构成 02 镜头的参数 03 镜头成像质量的评价 04 镜头的分类 05 特殊镜头 06 镜头的选择
机器人视觉与传感技术 任务一：镜头
知识目标：1.了解镜头的特征 2.了解镜头各项参数的涵义
能力目标：1.能够正确的选择镜头 2.通过镜头参数可以说出镜头的用途和特点
标准镜头的成像特点 ➢ 摄取景物的范围、前后景物的比例关系产生的透视感，都与人眼 观看的效果类似；画面影像显得真切、自然。
机器人传感器PPT课件
33
.》》
6.1.6 传感器的发展方向
1. 新型传感器的开发 鉴于传感器的工作机理是基于各种效应和定律，
由此启发人们进一步发现新现象、采用新原理、开 发新材料、采用新工艺，并以此研制出具有新原理 的新型物性型传感器，这是发展高性能、多功能、 低成本和小型化传感器的重要途径。总之，传感器 正经历着从以结构型为主转向以物性型为主的过程。
W
2
❖ 3.莫尔条纹具有平均光栅误差的作用。
41
.》》
1）. 光栅位移传感器
通过光电元件，可将莫尔条纹移动时光强的变化转换为近 似正弦变化的电信号，如图所示。
U
Um
U0
o
W/2
W
3W/2 2W
x
其电压为： UU0Umsin 2 W x
42
.》》
1）. 光栅位移传感器
将此电压信号放大、整形变换为方波，经微分转换为 脉冲信号，再经辨向电路和可逆计数器计数，则可用数字 形式显示出位移量，位移量等于脉冲与栅距乘积。测量分 辨率等于栅距。
旋转角、偏转角、角振动等 速度、振动、流量、动量等
转速、角振动等 振动、冲击、质量等
角振动、扭矩、转动惯量等
力 压力 时间 频率
温度 光
重量、应力、力矩等 周期、记数、统计分布等 热容量、气体速度、涡流等 光通量与密度、光谱分布等
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.》》
电容法测位移
14
.》》
电感法测厚度
15
.》》
霍尔法计数
45
.》》
2）、感应同步器
2.感应同步器的工作原理 ❖ 在滑尺的绕组中，施加频率为f（一般为2~10kHz）的交
变电流时，定尺绕组感应出频率为f的感应电动势。感应电动 势的大小与滑尺和定尺的相对位置有关。 ❖ 设正弦绕组供电电压为Us，余弦绕组供电电压为Uc，移动 距离为x，节距为T，则正弦绕组单独供电时，在定尺上感应 电势为
机器人传感器PPT课件
1.导电橡胶；2.金属； 12.衬底； 13.引线
05:20
第11页/共30页
人工皮肤触觉传感器的研究重点
1. 选择更为合适的敏感材料，现有的材料主要有 导电橡胶、压电材料、光纤等；
2. 将集成电路工艺应用到传感器的设计和制造中， 使传感器和处理电路一体化，得到大规模或超 大规模阵列式触觉传感器。
05:20
第28页/共30页
小结
• 概念:机器人传感器 • 问题1:简要说明机器人传感器研究历史
05:20
第29页/共30页
谢谢您的观看！
05:20
第30页/共30页
目录
• 概述 • 触觉传感器 • 接近觉传感器 • 视觉传感器 • 听觉、嗅觉、味觉及其他传感器 小结
05:20
第1页/共30页
概述
• 机器人与传感器 • 机器人传感器分类
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第2页/共30页
机器人与传感器
• 机器人及机器人传感器的定义 • 机器人的发展历史
05:20
第3页/共30页
机器人及机器人传感器的定义
图像处理
景像描述
05:听觉:具有接近人耳的功能还相差很远； • 嗅觉：主要检测空气中的化学成分、浓度、等功能，主要采用气体传感器及射线传感器等。 • 味觉：对液体进行化学成分的分析。衫的味觉方法有pH计、化学分析器等。 • 其他传感器：如纯工程学的传感器，象磁传感器、安全用传感器和电波传感器等
PVF2 阵 列 式触觉传 感器
05:20
第12页/共30页
触觉传感器的工作重点
• 触觉传感器的工作重点集中在阵列式触觉传感器信号的处理上，目的是辨识接触 物体的形状。
• 这种信号的处理涉及到信号处理、图像处理、计算机图形学、人工智能、模式识 别等学科，是一门比较复杂、比较困难的技术，还很不成熟，有等于进一步研究 和发展。
第八章 机器人感觉技术和传感器课件
2019/9/4
15
第八章 机器人感觉技术与传感器
应变片与荷重传感器
线型电阻应变计的结构
2019/9/4
线型电阻式荷重传感器
16
2019/9/4
第八章 机器人感觉技术与传感器
静力测量
平行梁式测力计
电桥回路
17
第八章 机器人感觉技术与传感器
物性型传感器
概念：利用物质本身的某种客观性质制作 的传感器。
2019/9/4
11
第八章 机器人感觉技术与传感器
结构型传感器举例
由两个平行板组成的电容器的 电容量为：
C= εA / d 式中ε——电容极板间介质的相对 介电系数，相对于真空，ε=1； A——两平行板所覆盖的面积； d——两平行板之间的距离； C——电容量。
极板
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电容式传感器
如果保持其中的两个参数不变而仅改变另一个参数， 就可把该参数的变化转换为电容的变化。因此，电容量 的变化的大小与被测参数的大小成比例。
《机器人原理与应用》
第八章 机器人感觉技术 与传感器
东北大学人工智能与机器人研究所
2019/9/4
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第八章 机器人感觉技术与传感器
主要内容
8.1 感知器的相关概念 8.2 机器感觉原理、方式与过程 8.3 机器人传感器分类与选择 8.4 位移、速度与加速度传感器 8.5 触觉技术 8.6 测距技术 8.7 传感器融合
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第八章 机器人感觉技术与传感器
结构型传感器举例
光电式码盘是一种非接触性光 电传感器。
它具有测量准确度高、响应速 度快、结构简单、可靠性高和使用 寿命长等优点。
典型的光码盘有ＴＬＰ50 7Ａ， ＴＬＰ80 0等类型。