电子科技大学：《智能机器人原理及实践》课程教学资源（讲稿）05 机器人传感器系统设计

电子神越女学 智能机器人原理与实践 ·传感器系统设计 骆德渊博士、教投 电子科技大学机械与电气工程学院副院长 电子科技大学机器人队总教练

1 传感器系统设计

德仓创机器人 Dechuang Robot 5.机器人传感器系统设计 概述 视觉 听觉 触觉 脑 行动 嗅觉 味觉 人靠眼睛（视觉）、耳朵（听觉）、皮肤（触觉）、舌头（味觉）、鼻子（嗅觉）感知环境、感知冷暖生活和美 好世界。机器人则依靠各种传感器感知工作环境，是机器人智能化水平的重要基础

5.机器人传感器系统设计 3 人靠眼睛(视觉)、耳朵(听觉) 、皮肤(触觉) 、舌头(味觉) 、鼻子(嗅觉)感知环境、感知冷暖生活和美 好世界。机器人则依靠各种传感器感知工作环境，是机器人智能化水平的重要基础。 概 述 视觉 听觉 触觉 嗅觉 味觉 大脑 行动

德仓创机器人 Dechuang Robot 5.机器人传感器系统设计 概述 机器人大脑 视觉 70%的信息通过眼睛获得，最多 机器人视觉 机器人听觉 机器人嗅党 机器人语言 听觉 耳朵获得的信息量位居第二位 机器人上肢 触觉 通过皮肤感受冷、热、压、痛 机器人触觉 机器人接近觉 味觉 通过舌头辨别酸、甜、苦、咸 机器人下肢 嗅觉 通过鼻子辨别气味

5.机器人传感器系统设计 4 概 述 视觉 70%的信息通过眼睛获得，最多 听觉 耳朵获得的信息量位居第二位 触觉 通过皮肤感受冷、热、压、痛 味觉 通过舌头辨别酸、甜、苦、咸 嗅觉 通过鼻子辨别气味

德仓创机器人 Dechuang Robot 5.机器人传感器系统设计 概述 传感器技术指标 成本 线性度 尺寸 量程 重量 响应时间 输出信号类型 频率响应 物理接口 精度 分辨率 重复精度 灵敏度 可靠性 5

5.机器人传感器系统设计 5 概 述 传感器技术指标 成本 尺寸 重量 输出信号类型 物理接口 分辨率 灵敏度 线性度 量程 响应时间 频率响应 精度 重复精度 可靠性

德仓创机器人 Dechuang Robot 5.机器人传感器系统设计 概述 位置 内部传感悉以机器人本身的坐标轴来确定其位置 速度 ,安装在机器人自身用来感知自己的状态，以调 内部传感器 加速度 整并控制机器人的行动。通常包括位置、加速度 速度及压力传感景组成。 压力 外部传感器检测机器人所处环境（是什么物体， 机器人传感器 触觉 离物体的距离有多远等)及状况（抓取的物体滑 接近觉 落等)的传感器，分为末端执行器传感器和环境 传感器。 视觉 末端执行器传感器主要装在作为末端执行器的 外部传感器 手上，检测处理精巧作业的感觉信息、。 听觉 环境传感器用于识别物体和检测物体与机器人 嗅觉 的距离。 外部传感器通常包括触觉、接近觉、视觉、听觉 味觉 、是觉、末觉等传感器

5.机器人传感器系统设计 6 概 述 机器人传感器 内部传感器 位置 速度 加速度 压力 外部传感器 触觉 接近觉 视觉 听觉 嗅觉 味觉 内部传感器以机器人本身的坐标轴来确定其位置 ，安装在机器人自身用来感知自己的状态，以调 整并控制机器人的行动。通常包括位置、加速度 、速度及压力传感器组成。 外部传感器检测机器人所处环境（是什么物体， 离物体的距离有多远等）及状况（抓取的物体滑 落等）的传感器，分为末端执行器传感器和环境 传感器。 末端执行器传感器主要装在作为末端执行器的 手上，检测处理精巧作业的感觉信息。 环境传感器用于识别物体和检测物体与机器人 的距离。 外部传感器通常包括触觉、接近觉、视觉、听觉 、嗅觉、味觉等传感器

德仓创机器人 Dechuang Robot 5.机器人传感器系统设计 概述 内部传感器 外部传感器 检测内容 传感2器的方式和种类 传述器 检渊内溶 检测器州 应B 倾斜（平衡） 静电容式、导电式、铅垂振子式、浮动磁铁式、滚动球式？ 接触 限制并关 幼作颗子护制 把洲力 反变]非.半子体8压元件 把城力控制 方位： 陀螺仪式、地磁铁式、浮动磁铁式 荷眼 筇济变形请量智 紧控制，指控相 温度 热敏电阻、热电偶、光纤式 分佩然小 绿电像股，怒依的分了材料 姿势.形状判测 接触或滑动 机械式、导电橡胶式、滚子式、探针式 貌 多龙力 变计.卡桥体感压儿件 装配身控抽 力则 心件，号逃地流 协测拉制 特定的位置或角度： 限位开关、微动开关、接式开关、光电开关 种动 光学使转检湖器.光轩 沿动判定.力控制 任意位置或角度？ 板弹簧式、电位计、直线编码器、旋转编码器 接正 光电f关lE).微光.红外 动作侧的序制 速度 陀螺仪 接再范 间酷 光吧备休常，北电税常 碎得物躲断 角速度 内置微分电路的编码器 间斜 电戳线圈，超波收感器 轨海移均腔钢，探 平间位罪 TV橙豫机，位，花传适器 位登决逆，控制 加速度和 应变仪式、伺服式 :岗 测器 移动轮制 角加速度 压电式、振动试、光相位差式和 视觉 形状 线图像传撼器 物体识别.判别 缺鞘 图像传越器 惊宜，并常检测 听 声音 父克风 语控制（人机接口 觉 超波 超声液传感海 移动惊制 嗅觉 气体成分 '气本传燃器，射线传婚器 化学成分探调 味觉 味 道 满了感器州开 化学成分探测

5.机器人传感器系统设计 7 概 述 内部传感器 外部传感器

德仓创机器人 Dechuang Robot 5.机器人传感器系统设计 内部传感器 位置传感器 角度传感器 90 工作台 LED 弹簧 光敏晶体管 B 电位计 光电传感器 360 90 转向信号和零标志

5.机器人传感器系统设计 8 内部传感器 位置传感器 电位计 光电传感器 角度传感器 绝对编码器 增量编码器 转向信号和零标志

德仓创机器人 Dechuang Robot 5.机器人传感器系统设计 内部传感器 限位开关 光电开关 A2.7121 @● STDELE 24a 单点位置检测，用于行程限制、安全保护与零点检测 非接触传感器，用作接近觉传感器

5.机器人传感器系统设计 9 内部传感器 限位开关 单点位置检测，用于行程限制、安全保护与零点检测 光电开关 非接触传感器，用作接近觉传感器

德仓创机器人 Dechuang Robot 5.机器人传感器系统设计 内部传感器 陀螺仪 加速度计 多亚在可德 耐高温 Sensing 测量角加速度、角速度和角位移 测量机器人加速度 10

5.机器人传感器系统设计 10 内部传感器 陀螺仪 测量角加速度、角速度和角位移 加速度计 测量机器人加速度

德仓创机器人 Dechuang Robot 5.机器人传感器系统设计 内部传感器 倾角传感器 光栅尺 ““帆蓝传感物联 INCLINOMETER SENSOR 测量相对于基准面的倾斜角度 测量直线位移或角位移 11

5.机器人传感器系统设计 11 内部传感器 倾角传感器 测量相对于基准面的倾斜角度 光栅尺 测量直线位移或角位移