機(jī)器人發(fā)展：不可替代的傳感器

為了檢測作業(yè)對象及環(huán)境或機(jī)器人與它們的關(guān)系,在機(jī)器人上安裝了觸覺傳感器、視覺傳感器、力覺傳感器、接近覺傳感器、超聲波傳感器和聽覺傳感器,大大改善了機(jī)器人工作狀況,使其能夠更充分地完成復(fù)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,隨著外部傳感器的進(jìn)一步完善,機(jī)器人的功能越來越強(qiáng)大,將在許多領(lǐng)域為人類做出更大貢獻(xiàn)。

隨著自動化和智能化的發(fā)展,機(jī)器人在工業(yè)中應(yīng)用越來越廣泛,地位越來越重要。融合了機(jī)械、電子、傳感器、計算機(jī)、人工智能等多領(lǐng)域技術(shù)的機(jī)器人,已經(jīng)日益成為智能制造裝備業(yè)發(fā)展的有利支撐。

近年來傳感器技術(shù)得到迅猛發(fā)展,同時技術(shù)也更為成熟完善,這在一定程度上推動著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展。傳感器技術(shù)的革新和進(jìn)步,勢必會為機(jī)器人行業(yè)帶來革新和進(jìn)步。因為機(jī)器人很多功能都是依靠傳感器來實現(xiàn)的。

當(dāng)前,傳感器為推動中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)快速有序發(fā)展立下了汗馬功勞。傳感器是用來檢測機(jī)器人自身的工作狀態(tài),以及機(jī)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(guī)定的被測量,并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置。

為了實現(xiàn)在復(fù)雜、動態(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、聽覺、壓覺、熱覺、力覺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(jī)器人的感知系統(tǒng),為機(jī)器人提供更為詳細(xì)的外界環(huán)境信息,進(jìn)而促使機(jī)器人對外界環(huán)境變化做出實時、準(zhǔn)確、靈活的行為響應(yīng)。

目前,要使多傳感器信息融合體系化尚有困雄,而且缺乏理論依據(jù)。多傳感器信息融合的理想目標(biāo)應(yīng)是人類的感覺、識別、控制體系,但由于對后者尚無一個明確的工程學(xué)的闡述,所以機(jī)器人傳感器融合體系要具備什么樣的功能尚是一個模糊的概念。相信隨著機(jī)器人智能水平的提高,多傳感器信息融合理論和技術(shù)將會逐步完善和系統(tǒng)化。

同時,觸覺傳感器、視覺傳感器、傾角傳感器(或傾角模塊)、力覺傳感器、近覺傳感器、超聲波傳感器和聽覺傳感器等多類型傳感器都已經(jīng)普遍被應(yīng)用于機(jī)器人上。這些傳感器使得機(jī)器人更具有感知功能,能夠?qū)崿F(xiàn)更加復(fù)雜的分析和更好的完成工作,大大改善機(jī)器人工作狀況。

隨著傳感器的不斷發(fā)展,組合傳感器的出現(xiàn),更是將視覺、聽覺、壓覺、熱覺、力覺等多類傳感器組合在一起,形成體積更小,重量更輕,功能更集成的傳感器。組成傳感器在機(jī)器人設(shè)計中的應(yīng)用,使得機(jī)器人擁有更靈敏的感知系統(tǒng),能夠更好的對外界環(huán)境作為相應(yīng),完成工作。