機器人技術(shù)是融合了機械、電子、傳感器、計算機、人工智能等許多學(xué)科的知識,涉及到當今許多前沿領(lǐng)域的技術(shù)。隨著(zhù)信息技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)的高速發(fā)展,我國智能制造裝備的發(fā)展深度和廣度日益提升,以新型傳感器、智能控制系統、工業(yè)機器人、自動(dòng)化成套生產(chǎn)線(xiàn)為代表的智能制造裝備產(chǎn)業(yè)體系初步形成,一批具有知識產(chǎn)權的重大智能制造裝備實(shí)現突破,2012年工業(yè)自動(dòng)化控制系統和儀器儀表、數控機床、工業(yè)機器人及其系統等部分智能制造裝備產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域銷(xiāo)售收入舉得很好的成績(jì)。但是,機器人作為一個(gè)正在培育和成長(cháng)的新興產(chǎn)業(yè),我國智能制造裝備產(chǎn)業(yè)仍存在突出問(wèn)題,主要表現在:技術(shù)創(chuàng )新能力薄弱,新型傳感、先進(jìn)控制等核心技術(shù)受制于人;產(chǎn)業(yè)基礎薄弱,高檔和特種傳感器、智能儀器儀表、自動(dòng)控制系統、高檔數控系統、機器人市場(chǎng)份額不到5%。隨著(zhù)傳感器技術(shù)的應用,機器人的發(fā)展也備受關(guān)注。
傳感器為推動(dòng)中國機器人產(chǎn)業(yè)快速有序發(fā)展立下了汗馬功勞。傳感器是用來(lái)檢測機器人自身的工作狀態(tài),以及機器人智能探測外部工作環(huán)境和對象狀態(tài)的核心部件。能感受規定的被測量,并按照一定的規律轉換成可用輸出信號的器件或裝置。本文首先介紹了常用傳感器的工作原理、基本結構、使用特點(diǎn),并討論了傳感器在智能機器人中的應用。
同時(shí),為了檢測作業(yè)對象及環(huán)境或機器人與它們的關(guān)系,在機器人上安裝了觸覺(jué)傳感器、視覺(jué)傳感器、傾角傳感器(傾角模塊、力覺(jué)傳感器、近覺(jué)傳感器、超聲波傳感器和聽(tīng)覺(jué)傳感器,大大改善了機器人工作狀況,使其能夠更充分地完成復雜的工作。由于外部傳感器為集多種學(xué)科于一身的產(chǎn)品,有些方面還在探索之中,隨著(zhù)外部傳感器的進(jìn)一步完善,機器人的功能越來(lái)越強大,將在許多領(lǐng)域為人類(lèi)做出更大貢獻。
為了實(shí)現在復雜、動(dòng)態(tài)及不確定性環(huán)境下的自主性,目前各國研制人員逐漸將視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、壓覺(jué)、熱覺(jué)、力覺(jué)傳感器等多種不同功能的傳感器合理地組合在一起,形成機器人的感知系統,為機器人提供更為詳細的外界環(huán)境信息,進(jìn)而促使機器人對外界環(huán)境變化做出實(shí)時(shí)、準確、靈活的行為響應。