工业机器人的传感器.ppt

*机电工程学院*第五章工业机器人的传感器*机电工程学院*、工业机器人感觉系统的基本组成视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉、平衡感觉其他*机电工程学院*工业机器人的感觉系统包括:传感器;通过传感器获得数据的处理。2、工业机器人常用传感器的分类机器人传感器按用途可分为内部传感器和外部传感器。内部传感器装在操作机上,包括位移、速度、加速度传感器,是为了检测机器人操作机内部状态,在伺服控制系统中作为反馈信号。外部传感器,如视觉、触觉、力觉距离等传感器,是为了检测作业对象及环境与机器人的联系。3、工业机器人传感器的要求与选择一般要求:精度高、重复性好稳定性和可靠性好抗干扰能力强质量轻、体积小、安装方便特定要求:适应加工任务要求满足机器人控制的要求满足安全性要求以及其它辅助工作的要求*机电工程学院*,位置传感器和速度传感器,是当今机器人反馈控制中不可缺少的元件。现已有多种传感器大量生产,但倾斜角传感器、方位角传感器及振动传感器等用作机器人内部传感器的时间不长,其性能尚需进一步改进。*机电工程学院*2、内部传感器功能分类1)规定位置、规定角度的检测2)位置、角度测量3)速度、角速度测量4)加速度测量*机电工程学院*2、内部传感器功能分类1)规定位置、规定角度的检测检测预先规定的位置或角度,可以用开/关两个状态值,用于检测机器人的起始原点、越限位置或确定位置。1)微型开关:规定的位移或力作用到微型开关的可动部分(称为执行器)时,开关的电气触点断开或接通。限位开关通常装在盒里,以防外力的作用和水、油、尘埃的侵蚀。2)光电开关:光电开关是由LED光源和光敏二极管或光敏晶体管等光敏元件组成,相隔一定距离而构成的透光式开关。当光由基准位置的遮光片通过光源和光敏元件的缝隙时,光射不到光敏元件上,而起到开关的作用*机电工程学院*2、内部传感器功能分类2)位置、角度测量测量机器人关节线位移和角位移的传感器是机器人位置反馈控制中必不可少的元件。a)电位器b)旋转变压器c)编码器*机电工程学院*关于电位器电位器可作为直线位移和角位移检测元件,结构形式如图。为了保证电位器的线性输出,应保证等效负载电阻远远大于电位器总电阻。电位器式传感器结构简单,性能稳定,使用方便,但分辨率不高,且当电刷和电阻之间接触面磨损或有尘埃附着时会产生噪声。*机电工程学院*关于旋转变压器旋转变压器由铁心、两个定子线圈和两个转子线圈组成,是测量旋转角度的传感器。定子和转子由硅钢片和坡莫合金叠层制成,如图所示。在各定子线圈加上交流电压,转子线圈中由于交链磁通的变化产生感应电压。感应电压和励磁电压之间相关联的耦合系数随转子的转角而改变。因此,根据测得的输出电压,就可以知道转子转角的大小。