這些傳感器在工業(yè)中的應(yīng)用你都了解嗎？

有幾種不同的觸覺傳感器，用于一系列應(yīng)用，例如感應(yīng)正常壓力和動(dòng)態(tài)觸覺感應(yīng)。它們是機(jī)器人技術(shù)中較為常用的傳感器之一，包括壓電、壓阻、電容和彈性類型。文章將主要介紹工業(yè)機(jī)器人觸覺傳感器的作用以及觸覺傳感器的類型有哪些。

工業(yè)機(jī)器人觸覺傳感器可以幫助工業(yè)機(jī)器人測量與其環(huán)境的任何物理交互。該傳感器能夠測量與傳感器與物體接觸相關(guān)的參數(shù)。 而工業(yè)機(jī)器人也受益于觸覺。力和觸覺傳感器使機(jī)器人能夠在結(jié)構(gòu)較少的環(huán)境中以更高的精度和靈敏度操縱物體。

觸覺傳感器是根據(jù)其觸摸的生物感覺設(shè)計(jì)的，能夠檢測來自機(jī)械刺激、溫度和疼痛的刺激。觸覺傳感器將接收并響應(yīng)信號，該信號可以是力或物理接觸。

1、光學(xué)觸覺傳感器：光學(xué)觸覺傳感器有內(nèi)在和外在兩種類型，在這種類型中，通過將障礙物移動(dòng)到光路中來調(diào)制光的強(qiáng)度。它具有抗電磁干擾等優(yōu)點(diǎn)，并具有非常高的分辨率。需要低布線，并且處理電子設(shè)備可以遠(yuǎn)離傳感器。

2、壓電觸覺傳感器：當(dāng)向傳感元件施加壓力時(shí)在傳感元件上產(chǎn)生電壓的效應(yīng)是壓電效應(yīng)。電壓的產(chǎn)生與施加的壓力成正比。在這種情況下，不需要外部傳感器。這種類型的傳感器的優(yōu)點(diǎn)是耐用性和寬動(dòng)態(tài)范圍?？梢赃M(jìn)行壓力測量。

3、電阻式觸覺傳感器：該傳感器的工作基于導(dǎo)體聚合物和電極之間的電阻變化。這種類型的觸覺傳感器被廣泛使用。當(dāng)施加壓力時(shí)，導(dǎo)電材料的電阻會(huì)發(fā)生變化。然后測量電阻。這種傳感器的優(yōu)點(diǎn)是高耐用性和良好的過載耐受性。

4、電容式觸覺傳感器：在電容式傳感器中，使用了兩個(gè)電極之間的電容變化。這種類型的電容式傳感器將測量電容，它會(huì)在施加的壓力下發(fā)生變化。平行板電容器的電容與板的間距及其面積有關(guān)。電容會(huì)根據(jù)負(fù)載而變化。這種傳感器的優(yōu)點(diǎn)是線性響應(yīng)和寬動(dòng)態(tài)范圍。

傳感器，它們各司其職，一旦某個(gè)傳感器失靈，對應(yīng)的裝置工作就會(huì)不正常甚至不工作。因此，傳感器在汽車上的作用是很重要的。汽車傳感器過去單純用于發(fā)動(dòng)機(jī)上，已擴(kuò)展到底盤、車身和燈光電氣系統(tǒng)上了。這些系統(tǒng)采用的傳感器有100多種。在種類繁多的傳感器中，常見的有∶進(jìn)氣壓力傳感器：反映進(jìn)氣歧管內(nèi)的絕對壓力大小的變化，是向ECU(發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元)提供計(jì)算噴油持續(xù)時(shí)間的基準(zhǔn)信號;空氣流量計(jì)：測量發(fā)動(dòng)機(jī)吸入的空氣量，提供給ECU作為噴油時(shí)間的基準(zhǔn)信號;節(jié)氣門位置傳感器：測量節(jié)氣門打開的角度，提供給ECU作為斷油、控制燃油/空氣比、點(diǎn)火提前角修正的基準(zhǔn)信號;曲軸位置傳感器：檢測曲軸及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，提供給ECU作為確定點(diǎn)火正時(shí)及工作順序的基準(zhǔn)信號;氧傳感器：檢測排氣中的氧濃度，提供給ECU作為控制燃油/空氣比在最佳值(理論值)附近的的基準(zhǔn)信號;進(jìn)氣溫度傳感器：檢測進(jìn)氣溫度，提供給ECU作為計(jì)算空氣密度的汽車傳感器依據(jù);冷卻液溫度傳感器：檢測冷卻液的溫度，向ECU提供發(fā)動(dòng)機(jī)溫度信息;爆震傳感器：安裝在缸體上專門檢測發(fā)動(dòng)機(jī)的爆燃狀況，提供給ECU根據(jù)信號調(diào)整點(diǎn)火提前角。這些傳感器主要應(yīng)用在變速器、方向器、懸架和ABS上。

專家指出，自動(dòng)駕駛的廣泛應(yīng)用有利于節(jié)省一部分勞動(dòng)力，并給不便開車的人帶去便利。而且自動(dòng)駕駛汽車其行駛模式更加節(jié)能高效，能夠緩解交通擁堵及空氣污染。

當(dāng)前，一輛普通家用轎車上大約安裝了近百個(gè)傳感器，而豪華轎車上的傳感器數(shù)量多達(dá)200個(gè)，那么作為未來主流的智能電動(dòng)汽車，其自動(dòng)駕駛系統(tǒng)需要多少傳感器來支撐呢?

傳感器的特點(diǎn)包括:微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。傳感器的存在和發(fā)展，讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官，讓物體慢慢變得活了起來。

目前感知方面最大問題就是測量精度和多傳感器融合，主流的傳感器還是超聲波雷達(dá)，少部分車型采用了超聲波雷達(dá)+攝像頭的配置，激光雷達(dá)由于成本太高，還無法量產(chǎn)到車上，不過可以考慮加裝毫米波雷達(dá)，它的成本在逐年下降。