工业机器人技术 内部传感器

工业机器人系统操作试题+参考答案一、单选题（共80题，每题1分，共80分）1、在操作示教器时，以下哪种做法是正确的（）A、不带安全帽操作B、带着手套操作C、不穿防护鞋操作D、不戴手套操作正确答案：D2、以下属于工业机器人内部传感器的是（）。

A、速度传感器B、距离传感器C、力觉传感器D、视觉传感器正确答案：A3、放大器引入负反馈后，它的电压放大倍数和信号失真情况是（）oA、A放大倍数下降，信号失真减小B、B放大倍数下降，信号失真加大C、C放大倍数增大，信号失真程度不变D、I）放大倍数增大，信号失真减小正确答案：A4、工业机器人端与P1C的通信一般是在（）任务中进行的。

A、TASKB、T_ROB1C N ComD、Main正确答案：C5、按机械结构类型，工业机器人可划分为Oo①直角坐标型机器人:②圈柱坐标型机器人：③球坐标型机器人：④关节型机婴人：⑤平面关节型机器人：⑥重直关节型机器人：⑦并联式机器人A、A①②⑧④B、①②③④⑤C、C①②③④①⑥D、①②③④⑦6、RAP1D编程中，连接一个中断符号到中断程序的指令是（）oA^GetTrapB、IpersC、CONNECTD^GetTrapData正确答案：C7、轨迹规划即将所有的关节变量表示为（）的函数。

A、加速度B、速度C、时间D、位移正确答案：C8、工业机器人只允许用于操作指南或安装指南中“规定用途”提及的用途，其它使用或除此以外的使用都属于违规使用，其中包括（）①运输人员和动物：②用作攀升的辅助工具：③在允许的运行范围之外使用：④在有爆炸危险的环境中使用：⑤在不使用附加的安全保护装置的情况下使用A、①②③④⑤B、①②④⑤C、①②③D、①②③④正确答案：A9、下列对P1C软继电器的描述，正确的是（）oA、有无数对常开和常闭触点供编程时使用B、只有2对常开和常闭触点供编程时使用C、不同型号的P1C的情况可能不一样D、以上说法都不正确正确答案：C10、将ΛBBIRB120机器人伺服电机编码器接口板数据传送给控制器的是（）。

工业机器人传感器的作用1. 简介工业机器人传感器是用于感知和获取环境信息的设备，它们能够帮助工业机器人实现精准的定位、避障、检测和控制等功能。

传感器在工业机器人系统中起着至关重要的作用，它们能够使机器人具备感知能力，从而能够更好地适应复杂多变的工作环境。

本文将详细介绍工业机器人传感器的作用，包括定位传感器、力传感器、视觉传感器、接触传感器和温度传感器等。

2. 定位传感器定位传感器是工业机器人中常用的传感器之一，它能够帮助机器人准确地定位自身的位置，以便实现精确的运动控制。

常见的定位传感器包括编码器、惯性测量单元（IMU）和全球定位系统（GPS）等。

•编码器：编码器能够测量机器人关节的角度或位置，通过将测量值与预设值进行比较，可以实现机器人的运动控制和定位。

•IMU：IMU是一种集成了加速度计、陀螺仪和磁力计等传感器的设备，它能够测量机器人的加速度、角速度和方向等信息，从而实现机器人的姿态估计和运动控制。

•GPS：GPS是一种全球定位系统，能够通过卫星信号定位机器人的位置，广泛应用于需要室外定位的工业机器人。

定位传感器能够使工业机器人实现高精度的定位和运动控制，提高工作效率和精度。

3. 力传感器力传感器是用于测量机器人与外界物体之间的力或压力的传感器，它能够帮助机器人实现精确的力控制和力检测。

常见的力传感器包括压电传感器、应变传感器和力/扭矩传感器等。

•压电传感器：压电传感器能够将受力转化为电信号，通过测量电信号的变化，可以得到机器人与外界物体之间的压力信息。

•应变传感器：应变传感器能够测量物体受力后的应变变化，通过测量应变的大小，可以得到机器人与外界物体之间的力信息。

•力/扭矩传感器：力/扭矩传感器能够测量机器人施加在外界物体上的力和扭矩，从而实现力控制和力检测。

力传感器能够使工业机器人具备对外界物体的感知和控制能力，实现精确的力控制和力检测。

4. 视觉传感器视觉传感器是工业机器人中常用的传感器之一，它能够帮助机器人获取环境的视觉信息，实现目标识别、物体定位和视觉导航等功能。

常见的工业机器人传感器类型和作用介绍工业机器人是现代工业生产中的重要设备，它可以自动完成各种工艺操作，提高生产效率和质量。

而机器人要实现自主操作和与环境的交互，就必须依赖传感器来获取各种信息。

下面将介绍一些常见的工业机器人传感器类型及其作用。

1.视觉传感器：视觉传感器是机器人中应用最广泛的传感器之一，可以帮助机器人获取周围环境的图像信息，实现目标识别、位置定位、检测等功能。

常见的视觉传感器包括CCD相机、CMOS相机等，其分辨率越高，精度越高。

2.力传感器：力传感器可以测量机器人与周围环境之间的力和力矩，实现精确控制和操作。

常见的力传感器有电容式、压阻式、电感式等，可以应用于装配、抓取、力控处置等任务。

3.距离传感器：距离传感器可以测量机器人与物体之间的距离，实现避障、定位等功能。

常见的距离传感器包括激光传感器、超声波传感器、红外线传感器等，可以用于测距、测量高度等任务。

4.光电传感器：光电传感器可以检测物体的存在、颜色、形状等特性，实现物体识别、分类、定位等功能。

常见的光电传感器有光电开关、光幕、光电编码器等，可以应用于自动分拣、装配等任务。

5.温度传感器：温度传感器可以测量机器人周围环境的温度变化，实现温度控制、安全保护等功能。

常见的温度传感器包括热敏电阻、热电偶等，可以用于焊接、烤箱等工作环境中。

6.声音传感器：声音传感器可以检测周围环境中的声音，实现语音交互、声音控制等功能。

常见的声音传感器有麦克风、声纳等，可以应用于机器人导航、语音识别等任务。

7.气体传感器：气体传感器可以检测周围环境中的气体浓度和成分，实现气体分析、安全监测等功能。

常见的气体传感器有气体传感电阻、气体传感器阵列等，可以应用于有害气体探测、环境监测等任务。

8.触摸传感器：触摸传感器可以感知机器人与物体接触的力和位置，实现精确控制和安全保护。

常见的触摸传感器有电容触摸传感器、压阻触摸传感器等，可以用于装配、物体操纵等任务。

工业机器人内部传感器的分类和原理一、引言工业机器人是一种能够自动执行各种任务的可编程装置，常用于组装、焊接、搬运等工业生产过程中。

为了能够准确、安全地完成任务，工业机器人内部配备了一系列传感器，用于感知周围环境和自身状态。

本文将介绍工业机器人内部传感器的分类和原理。

二、传感器的分类根据传感器的功能和原理，可以将工业机器人内部传感器分为以下几类：1. 位置传感器位置传感器用于测量机器人在三维空间中的位置和姿态。

常见的位置传感器包括激光测距传感器、光电开关和编码器等。

•激光测距传感器：利用激光束发射器和接收器进行测距，通过测量激光束的往返时间来计算距离。

激光测距传感器具有高精度和长测距范围等优点，常用于工业机器人的精确定位。

•光电开关：利用光电效应，测量光线的遮挡情况。

通过光电开关可以检测物体的存在和位置，常用于机器人的末端效应器控制。

•编码器：通过测量电机转子的旋转角度，确定机器人的位置。

编码器可以直接安装在机器人的关节上，或者通过传动装置间接测量，用于机器人的运动控制和位置反馈。

2. 接触传感器接触传感器用于检测机器人与物体之间的接触力和接触位置。

常见的接触传感器包括力敏电阻、压电传感器和光纤传感器等。

•力敏电阻：利用电阻值与受力之间的关系，测量接触力的大小。

力敏电阻可以分布在机器人的末端效应器上，实时监测与工件的接触力，用于力控制任务。

•压电传感器：利用材料的压电效应，将压力转化为电信号。

压电传感器可以测量接触力的大小和变化情况，常用于机器人的触摸感应和力控制。

•光纤传感器：通过光纤的折射和反射，测量机器人与物体之间的距离和接触位置。

光纤传感器具有高精度和快速响应的特点，常用于机器人的微小力控制和物体定位。

3. 视觉传感器视觉传感器用于获取机器人周围环境的图像信息，实现图像识别和目标跟踪等功能。

常见的视觉传感器包括摄像头、3D视觉传感器和红外传感器等。

•摄像头：通过光学镜头和图像传感器，捕捉机器人周围环境的图像。

传感器在工业机器人中应用工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。

工业机器人是自动执行工作的机器装置，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。

它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。

在工业自动化领域，机器需要传感器提供必要的信息，以正确执行相关的操作。

机器人已经开始应用大量的传感器以提高适应能力。

绝大多数智能机器人的外部传感器,可以大致分为触觉传感器,接近传感器、力学传感器,以及视觉、滑觉、热觉等多种类型的传感器。

例如有很多的协作机器人集成了力矩传感器和摄像机，以确保在操作中拥有更好的视角，同时保证工作区域的安全等。

用于避障的传感器避障可以说是各种机器人最基本的功能，不然机器人一走动就碰到花花草草就不好了。

机器人并不一定要通过视觉感知自己前方是否有障碍物，它们也可以通过触觉或像蝙蝠那样通过声波感知。

因此，检测机器人前方是否存在障碍物的传感器，可以分为接触式和非接触式的。

最典型的接触式测障传感器便是碰撞开关（图1）。

碰撞开关的工作原理非常简单，完全依靠内部的机械结构来完成电路的导通和中断。

图1 碰撞开关在机器人上的用法多数是将探测臂加长，扩大探测范围和灵敏度。

当机器人撞到前面的障碍物，碰撞开关的信号端便可返回一个高电平，控制芯片由此可以知道小车面前存在着障碍物。

非接触式测障开关一般的工作原理与声纳和雷达相似，发射声波或某种射线，遇到障碍物，声波或射线被反射回来，并被传感器接收，这时传感器就认为发现了障碍物。

我们最常用的便是发射和接收红外线的传感器（图3，图4）。

图3 红外发射管图4 红外接收管红外测障传感器成本较低（当然比碰撞开关还是要高一点），电路简单，检测范围大。

如果在电路中加上一个电位器，就可以随时调节传感器的检测范围。

这种检测方式为非接触式，控制起来更加方便、灵活。

但这种测障方式也有缺点，多个红外传感器之间容易互相干扰，因此在传感器的布局上需要多花心思，安装位置也要尽可能地避免红外信号的碰撞。

2021年春工业机器人技术基础（A卷）一、填空题（每空1分，共23分）1.传感器主要由___、___和三个基本部分组成。

（答案：敏感元件、转化元件、基本转化电路）2.工业机器人内部传感器一般安装于机器人的（）上。

（答案：末端执行器）3•传感器的输出信号达到稳定时，输出信号变化Ay与输入信号变化Ax的比值称为___。

（答案：灵敏度）4.响应时间是传感器的指标。

（答案：动态特性）5.当工件滑动时，滚轮式滑觉传感器发出脉冲信号，脉冲信号的频率反映了滑移的_,脉冲信号的个数反映了滑移的___。

（答案：速度、距离）6.当导体在一个不均匀的磁场中运动或处子一个交变磁场中时，其内部便会产生感应电流,这种感应电流称为___。

（答案：电涡流）7.工业机器人控制系统的功能通常有___和___两种。

（答案：示教再现、运动控制）8.在两级计算机控制中，上位机担负___、___和___任务。

（答案：系统监控、作业管理、实时插补）9.根据作业任务的不同，工业机器人的运动控制方式可分为___和___。

（答案：点位控制、连续轨迹控制）10.在被动交互控制中，机器人末端执行器的轨迹被___修正。

（答案：相互作用力）11.工业机器人的编程方式可以分为___、___和___三种。

（答案：在线编程、离线编程、自主编程）12.工业机器人要实现特定的连贯动作，可以先将连贯动作拆分成机器人关键动作序列，称之为___。

（答案：动作节点）13. __________________________ 编程语言的效率取决于编程的___。

（答案：容易些）14. __________________________ 对于装有传感器的工业机器人所进行的最有用的运算是___计算。

（答案：解析几何）二、单项选择题（每题2分，共30分）15. __________________________ 工业机器人外部传感器不包括（）。

A.视觉传感器B.温度传感器C.加速度传感器（正确答案）D.声觉传感器16.工业机器人内部传感器不包括（）。