發布日期：2022-05-11 點擊率：65
在我國，石油、化工、煤炭、從事非常規、非連續作業的有限空間（如爐、塔、釜、槽車以及管道、煙道、隧道、下水道、溝、坑、井、池、涵洞、船艙、地下倉庫、儲藏室、地窖、谷倉等）等行業有毒氣體泄漏時有發生，對人身安全的威脅也越來越大，這些災難發生后，由于現場環境的復雜性和危險性，救援工作往往很難開展，也給救援隊員的生命安全帶來很大隱患。因此需要一種能夠代替救援隊員深入到危險區域并探測現場有用信息的監測機器人。
機器人搭載傳感器進行目標氣體監測，對傳感器具有一定的要求，而一般傳感器誤差大、穩定性差、輸出信號小、受溫濕度的影響較大，且各品牌傳感器不兼容、使用方法不統一、輸出信號不統一、尺寸大小不統一，不適用于搭載在機器人上進行氣體監測使用，所以機器人氣體監測領域急需一種氣體傳感器，來進行兩者之間的完美結合。
因為機器人氣體監測，需要有氣體傳感器的快速反應，快速反饋監測數值，以VOC傳感器為例，在經過大量實際測試后，PID-AH光離子氣體傳感器可以檢測1ppb的VOC氣體，可以檢測2000多種不同的VOC氣體,許多有害物質原料都含有VOC，PID由于其對VOC的高靈敏度，成為有害物質早期危險報警、泄漏監測等不可缺少的實用工具，將智能型VOC傳感器捕捉的氣體分子實時反饋在機器人系統中，通過機器人系統實時了解監測數值，并可進行數據的分析。
因監測場所不止VOC一種氣體，根據監測的易燃易爆、有毒有害氣體，搭配不同的智能型氣體傳感器模組，可以監測可燃氣體、硫化氫、二氧化硫、二氧化碳、臭氧、二氧化氮、氧氣、氨氣、氯氣、氯化氫、甲烷等氣體。工采網提供以上所有機器人氣體監測領域所需智能傳感器，歡迎有需要的朋友工采網官網在線咨詢。
工采網氣體傳感器模組不僅可搭載機器人氣體監測使用，更是廣泛運用于大氣監測、空氣質量監測、物聯網、廠界、智慧環保、過程化控制、無人機、無人船、儀表研發、煙氣、石油石化、制藥等等。返回搜狐，查看更多
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廣義上來說，機器人包括一切模擬人類行為或思想以及模擬其他生物的機械，如機器狗、機器貓等。目前，智能機器人已成為世界各國的研究熱點之一，成為衡量一國工業化水平的重要標志。相比之前機器人技術在人們眼中過于科幻，不切實際。但隨著科技的不斷發展這種看法正在改變，如今，機器人在我們的日常生活中扮演著越來越重要的角色。它們可以幫助我們在家里吸塵，幫助外科醫生更精確地做手術，幫助執法部門“嗅出”可疑的包裹，還可在工廠車間大展身手 — 它們可以幫助汽車、電子產品和工業制造公司執行各種任務。下面工采網小編和大家一起走進機器人領域來探索一下傳感器在機器人技術研究發展歷程中扮演著怎么的角色。
1961年，美國麻省理工學院Lincoln實驗室把一個配有接觸傳感器的遙控操縱器的從動部分與一臺計算機聯結在一起，這樣形成的機器人可以憑觸覺決定物體的狀態。隨后，用電視攝像頭作為輸入的計算機圖像處理、物體辨識的研究工作也陸續取得成果。1968年，美國斯坦福人工智能實驗室的J.McCarthy等人研究了新穎的課題——研制帶有手、眼、耳的計算機系統。于是，智能機器人的研究形象逐漸豐滿起來。
20世紀70年代以來，機器人產業蓬勃興起，機器人技術發展為專門的學科。工業機器人首先在汽車制造業的流水線生產中開始大規模應用，隨后，諸如日本、德國、美國這樣的制造業發達國家開始在其他工業生產中也大量采用機器人作業。
可以說，過去幾十年，機器人技術的研究與應用，大大推動了人類的工業化和現代化進程，并逐步形成了機器人的產業鏈，使機器人的應用范圍也日趨廣泛。
進入21世紀，隨著勞動力成本的不斷提高、技術的不斷進步，各國陸續進行制造業的轉型與升級，出現了機器人替代人的熱潮。同時，人工智能發展日新月異，服務機器人也開始走進普通家庭的生活。
大家都知道機器人技術最早用于工業領域，但隨著機器人技術的發展和各行業需求的提升，在計算機技術、網絡技術、MEMS技術等新技術發展的推動下，近年來，機器人技術正從傳統的工業制造領域向醫療服務、教育娛樂、勘探勘測、生物工程、救災救援等領域迅速擴展，適應不同領域需求的機器人系統被深入研究和開發。在機器人嶄露頭角于工業生產的同時，與機器人相關的技術研究，也在不斷深入。在這一發展歷程中，傳感器技術如影隨行，密不可分。
作為信息技術基礎之一的傳感器，如今已經融入到了我們的生產與生活之中，不管是從機器人到無人駕駛，還是從智能手機到智慧家居，抑或是正在建設的智慧城市，都能瞧見它的身影。其中，傳感器在機器人產業中的應用受到了以美國和日本為主的大部分國家的關注，在這些先進國家的帶動作用下，全球掀起了一股“智能傳感器”發展的熱潮，當前我國也身處其中并積極應對。
機器人與傳感器的組合，可以說具有十分美妙的化學反應。傳感器之于機器人就像各種感知器官之于人類，傳感器為機器人提供了視、力、觸、嗅、味等五種感知能力，讓其擁有靈活的身姿、靈敏的智能，以及全自動化的操作。
同時，傳感器還能從內部檢測機器人的工作狀態，保證機器人作業的穩定性與靈敏性，從外部探測機器人的工作環境和對象狀態，保障人機關系的安全性。對于機器人傳感器的使用工采網提供的MaxBotix 機器人超聲波傳感器 - MB7360是一款高分辨率(1mm)、高精度低功耗的超聲波傳感器，它在設計上，不僅對干擾噪音做了處理，具備抗噪音干擾能力。而且對于大小不同的目標，和變化的供電電壓，做了靈敏度的補償。另外還具備標準的的內部溫度補償，可選的外部溫度補償，使得測量出來的距離數據更加精準。直接輸出精確的距離讀數，節省了MCU的資源，更合適應用于機器人領域。
除此之外MaxBotix 超聲波避障傳感器 - MB1043 MB1033也是一款高分辨率(1mm)、高精度低功耗的超聲波傳感器，它在設計上，不僅對干擾噪音做了處理，具備抗噪音干擾能力。而且對于大小不同的目標，和變化的供電電壓，做了靈敏度的補償。另外還具備標準的的內部溫度補償，使得測量出來的距離數據更加精準。應用于室內環境，它是一款很不錯的低成本解決方案！
而機器人則為傳感器的發展提供了良好落地場景和更高要求。隨著機器人產業的發展壯大，一方面傳感器應用需求迎來快速增長，傳感器的研發生產獲得進一步加快；另一方面，機器人給傳感器的升級帶來了功能、種類和技術方面的新要求，促進著傳感器產業的轉型與升級。
（文章來源：OFweek）
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機器人傳感器的應用
智能化的程度不斷提高，柔性化的發展，機器人視覺、力覺、觸覺變得越來越重要，傳感器已進入多方面的應用。本文領航自動化小編帶您了解一下市場上的各種機器人傳感器。
1）視覺傳感器
這是應用很廣泛的外傳感器，有鑒于它的內容很豐富，而且機器視覺經常獨立形成產品，與軟件技術關系很密切。
2）位置（位移）傳感器
?直線移動傳感器有電位計式傳感器和可調變壓器兩種。角位移傳感器有電位計式、可調變壓器（旋轉變壓器）及光電編碼器三種，其中光電編碼器有增量式編碼器和絕對式編碼器。增量式編碼器一般用于零位不確定的位置伺服控制，絕對式編碼器能夠得到對應于編碼器初始鎖定位置的驅動軸瞬時角度值，當設備受到壓力時，只要讀出每個關節編碼器的讀數，就能夠對伺服控制的給定值進行調整，以防止機器人啟動時產生過劇烈的運動。
3）速度和加速度傳感器
?速度傳感器有測量平移和旋轉運動速度兩種，但大多數情況下，只限于測量旋轉速度。利用位移的導數，特別是光電方法讓光照射旋轉圓盤，檢測出旋轉頻率和脈沖數目，以求出旋轉角度，及利用圓盤制成有縫隙，通過二個光電二極管辨別出角速度，即轉速，這就是光電脈沖式轉速傳感器。此外還有測速發電機用于測速等。
?應變儀即伸縮測量儀，也是一種應力傳感器，用于加速度測量。加速度傳感器用于測量工業機器人的動態控制信號。一般有由速度測量進行推演、已知質量物體加速度所產生動力，即應用應變儀測量此力進行推演，還有就是下面所說的方法：
與被測加速度有關的力可由一個已知質量產生。這種力可以為電磁力或電動力，最終簡化為對電流的測量，這就是伺服返回傳感器，實際又能有多種振動式加速度傳感器。
4）內傳感器
內傳感器和電機、軸等機械部件或機械結構如手臂（Arm）、手腕（Wrist）等安裝在一起，完成位置、速度、力度的測量，實現伺服控制。
5）外傳感器
外傳感器就是實現外部感覺能力的。如多關節機器人、移動機器人、智能機器人則要求具有校正能力和反應環境變化的能力，
6）觸覺傳感器
?微型開關是接觸傳感器最常用型式，另有隔離式雙態接觸傳感器（即雙穩態開關半導體電路）、單模擬量傳感器、矩陣傳感器（壓電元件的矩陣傳感器、人工皮膚——變電導聚合物、光反射觸覺傳感器等）。
7）力覺傳感器
力覺傳感器用于測量兩物體之間作用力的三個分量和力矩的三個分量。機器人中理想的傳感器是粘接在依從部件的半導體應力計。具體有金屬電阻型力覺傳感器、半導體型力覺傳感器、其它磁性壓力式和利用弦振動原理制作的力覺傳感器。
8）應力傳感器
?如多關節機器人進行動作時需要知道實際存在的接觸、接觸點的位置（定位）、接觸的特性即估計受到的力（表征）這三個條件，所以用上節已指出的應變儀，結合具體應力檢測的基本假設，如求出工作臺面與物體間的作用力，具體有對環境裝設傳感器、對機器人腕部裝設測試儀器用傳動裝置作為傳感器等方法。
9）接近度傳感器
?由于機器人的運動速度提高及對物體裝卸可能引起損壞等原因需要知道物體在機器人工作場地內存在位置的先驗信息以及適當的軌跡規劃，所以有必要應用測量接近度的遙感方法。接近傳感器分為無源傳感器和有源傳感器，所以除自然信號源外，還可能需要人工信號的發送器和接收器。
超聲波接近度傳感器用于檢測物體的存在和測量距離。它不能用于測量小于30~50cm的距離，而測距范圍較大，它可用在移動機器人上，也可用于大型機器人的夾手上。還可做成超聲導航系統。
10）聲覺傳感器
用于感受和解釋在氣體（非接觸感受）、液體或固體（接觸感受）中的聲波。聲波傳感器復雜程度可以從簡單的聲波存在檢測到復雜的聲波頻率分析，直到對連續自然語言中單獨語音和詞匯的辨別。
近年在機器人中應用較廣，除常用的熱電阻（熱敏電阻）、熱電偶等外，熱電電視攝像機測及感覺溫度圖像方面也取得進展。
機器人傳感器的作用
機器人內部傳感器的功能：如今的工業機器人已具有類似人一樣的肢體及感官功能，有一定程度的智能，動作程序靈活，在工作時可以不依賴人的操縱。而這一切都少不了傳感器的功勞，傳感器是機器人感知外界的重要幫手，它們猶如人類的感知器官，機器人的視覺、力覺、觸覺、嗅覺、味覺等對外部環境的感知能力都是由傳感器提供的，同時，傳感器還可用來檢測機器人自身的工作狀態，以及機器人智能探測外部工作環境和對象狀態。并能夠按照一定的規律轉換成可用輸出信號的一種器件，為了讓機器人實現盡可能高的靈敏度，完成生產任務。
機器人具有類似人的肢體及感官功能;動作程序靈活;有一定程度的智能;在工作時可以不依賴人的操縱。機器人傳感器在機器人的控制中起了非常重要的作用，正因為有了傳感器，機器人才具備了類似人類的知覺功能和反應能力。
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