工业机器人竟然也跟人类一样,也有属于它们的感觉神经系统!

好了,今天,我们再来好好的聊一下工业机器人,今天,我们聊的是工业机器人中的传感器。传感器是一种以一定精度将被测量【如位移、力、速度等】转换为与之有确定对应关系,易于精确处理和测量的某种物理量【如电信号】的检测部门与装置。你们这么一听,会不会觉得这非常像人体当中的感觉神经系统,没错,传感器是机器人获取信息的窗口。


一.传感器

工业机器人的传感器一般由敏感元件、转换元件和信号调理电路3部分组成。

敏感元件:敏感元件能直接感受或相应被测量,功能是将某种不便测量的物理量转换成易于测量的物理量。

转换元件:转换元件能将敏感元件或响应的被测量转换为适于传输或测量的电信号。

信息调理电路:信息调理电路是将转换元件输出的易测量的小信号进行处理变换,使传感器信号输出符合具体系统的要求。

此外,传感器一般分为两大类:内部传感器和外部传感器。

1. 内部传感器

内部传感器是用来确定机器人在其自身坐标系内的姿态位置,如位移传感器、速度传感器和加速传感器等。

位移传感器:常用的位移传感器有两种:电位计和编码机

⑴电位计:电位计是典型的接触式位移传感器,它由一个绕线电阻【或薄膜电阻】和一个滑动触头组成。当检测位置发生变化时,滑动触头也发生位移,改变了滑动触头与电位计各端之间的电阻值和输出电阻值,根据对于的变化,可以检测出机器人各关节的位置和位移量。常用的电位计是直线式电位计和旋转式电位计。

⑵编码器:编码器是一种应用广泛的位移传感器,其分辨率完全满足机器人的技术要求。此外,编码器按照测出信号形式,还可以分为绝对式和增量式,如今,已经出现了混合式编码器了,使用这种编码时,用绝对式确定初始位置,再用增量式编码变动精确位置。

其中,绝对式电编码器是一种直接把被测转角位移转换成相应的代码,指示的是绝对位置而无绝对误差,它是由多路光源、光敏元件和光电码盘3种元件构成。所以,在系统中断的情况下,它会记录发生中断的地方,当电源恢复时,把记录重新传给系统,这样不会失去位置信息,虽然机器人的电源中断导致旋转部件的位置移动,但校准仍保持。

另外一个,增量式编码器,它有3个同心光栅环带,分别是A、B、C、相光栅。目前,工业机器人中应用最多的是旋转编码器,一般装在机器人各关节的伺服电动机内。


速度传感器:速度传感器用于测量平移和旋转速度,其中,最为突出的就是测速发电机,它是一种基于发动机原理的模拟式速度传感器。按照较高的不同,测速发电机分为直流测速发电机和交流测速发电机,测速发电机的作用是将机械速度转换为电子信号,将转子与机器人关节伺服电动机相连,就能测量机器人运动过程中的关节转动速度。

力觉传感器:力觉传感器用来检测机器人自身力与外部环境力之间的相互作用力的传感器。

2.外部传感器

外部传感器用于机器人本身相对其周围环境的定位,检测机器人所处的环境,具有自我校正和适应能力。

外部传感器就有:接触觉传感器、接近觉传感器、压觉传感器、听觉传感器、视觉传感器等等。它们的功能和名字一样。

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更新时间:2026-07-22

标签:科技   神经系统   机器人   人类   感觉   工业   传感器   元件   测量   编码器   电位   速度   位置   发电机   位移

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