爱吧机器人网 » 技术 > 机器人学 > 正文

工业机器人控制:模拟传感器

模拟触觉传感器是一种柔顺器件,它的输出正比于局部力。图6. 18所示,为这种器件的一 种最简单的结构:一个弹簧加力杆与一个转轴相连,由于横向力引起的弹簧位移导致转轴成比 例地旋转。转角可用电位计连续测董,或用码盘作数字式测量。根据弹簧的弹性系数,便可求得 与位移相应的力。

过去几年中;人们花费了很多精力开发蝕觉阵列,这种阵列能获得比单个传感器更大区域 的触觉信息,图6. 19说明了这种器件的应用,图中示出了一个机械手,在每个手指的内表面都 复盖了觖觉阵列.机械手外表商的传感片是典型的二值器件,其功能已在6. 4.1节的结尾做了

「工业机器人」机器人控制:模拟传感器
虽然传感阵列可由若干审个传感器组成,但处理这一问题的最好方法晕构成一个由甩极 组成的阵列,电极与柔性导电材料(例如石墨基物质)保持电器接触,导电材料的电阻随力而 变化。这种器件往往称为人造皮肤.当物体压在其表面上时,将引起局部变形*测出连续的电阻变化,就可測量埼部变形,电阻的改变很容易转换成电信号,其幅值正比于施加在材料表面上某一点的力。

「工业机器人」机器人控制:模拟传感器
图6.20给出了构成人造皮肤的几种基本方法,图6. 20a所示的方案基于“窗U”概念,特点 是在公共底板和电极阵列之间夹着导电材料,电极阵列蚀刻在一块玻璃纤维印刷电路板上。每 个电极是一矩形区域(因此称为窗口 ),该区域便构成一个触点。从公共底板流向每个电极的电 流是导电材料所受压力的函数。

图6.20b所示的方法中,窄长的电极对和用大规模集电歸技术制怍的有源电路厂起放在同一基片上导电材料位乎_片的上面,除与电极相通,与基片的故它部分是绝缘的。测量由于材料受压而引起的电阻变化,并由电极对之间的有源电路转换成电信

图6. 20c此所示为另一神可技的方法七这种方法中,导电材嵙位于龠畢直相交的细直韧性 电极砗列之间。中间用导电材嵙隔开的每个交点便是一个敏感点。可用如下方法测量由于材料受压而引起的电阻变化:激励一个阵列的电极(每次一个电极):,然后测量流过另一阵列单元的电流。每个单元上电流的幅值正比干该单元和受激单元间材料所受的压力。

最后,因6. 20d所示方案需要使用一种各向异性的导电材料。这珅材料具有单向导电持性。这种传感器由位于底板上的细$形电极的线状阵列所构成导电材料位于该阵列上面,导 电方向垂直于电板并且用一网状物将导电材料与电极分开,以保证在没有外力怍用时它们之 间甲互相接触。随着力的增大,接触面积也增大,使得电阻降低。号图6.20c所示方法一样,一 个阵列由外部激励并测量另一阵列产生的电流.应当指出,触觉灵敏度取择于隔离用网状物的厚度

图6.20c和d所示的方法需要依次激廊其中一个阵列的元素,这种方法通常会产生一困难问题,即由于改变电流路径会引起“交叉”感应,使得对复杂的接触模式所输出的信号难以作出准确的解释。解决此问题的一种方法是、在每个交叉点处放一个二极管以消除流经其它路径 的电流。另一种方法是除了被激励的单元外,将所有其它路径接地。逐个扫描接收阵列的路径,我们基本上可以“看”到每个单元交叉点所起的作用。

「工业机器人」机器人控制:模拟传感器
到此为止,所讨论的各种触觉传感器都涉及到测量垂直于传感表面的外力。测量切向运 动,以确定是否有滑动,是触觉传感器另一重要应用。在结束本节前,我们简要地介绍Bejczy [1980]所建议的用检测滑动方向和大小的一神方法.图6. 21所示的器件包括一个表面有凹陷可自由运动的小球,它可以使一个固定在导电盘轴上的细杆偏斜。在导电盘下均勻地放置若干电触点,物体在球上滑动将导致球的旋转,而球的旋转则会使细杆和圆盘以一定频率振动, 该频率正比于球的转速,转动的方向确定哪个触点与振动的圆盘接触,相应的电路产生脉冲,分析得到的信号就可确滑动的平均方向 "



上一篇:如何让机器人做到“眉目传情”的呢?
下一篇:伺服!步进!变频!谈谈工业机器人周边的运动控制部分
精选推荐
麻省理工正研究植物机器人 让植物自主控制机器人
麻省理工正研究植物机器人 让植物自主控制机器人

[2018-12-08]  控制论通常指人类用机器人部件增强自己。我们听说过动物机器人或昆虫机器人,但我们很少听说植物机器人对吧?一个机器人其实是对植物有很大益处的,因为一般植物根本无法移动......

苹果AI主管透露自动驾驶汽车项目关于机器学习方面的进展
苹果AI主管透露自动驾驶汽车项目关于机器学习方面的进展

[2017-12-11]  苹果隐秘的自动驾驶汽车项目多年来一直在转移焦点,但今年似乎正在加速。 4月份,公司获得了在加利福尼亚州进行自动驾驶汽车测试的许可证,而在6月份,苹果公司首席执行官库......

2017年:AI渗入云端
2017年:AI渗入云端

[2017-12-29]  云中的人工智能不仅仅是科技巨头的权力游戏,它也可能是人工智能领域的下一个飞跃。加利福尼亚州的Rigetti Computing公司刚刚使用其原型量子芯片之一在其云平台上运行机器学......

MIT研制出可以像植物一样生长的机器人
MIT研制出可以像植物一样生长的机器人

[2019-11-09]  麻省理工学院开发了一种新型机器人,这种机器人可以本质上自我延伸,其生长方式与植物幼苗向上生长的方式惊人相似。值得注意的是,研究人员 ...

受大脑控制的机器人
受大脑控制的机器人

[2017-03-21]   想让机器人做我们想做的,首先,他得全面地了解我们。通常,这就意味着人类需要要付出更多。比如,教机器人复杂的人类语言或者把一项任务 ...

集群机器人领域最新研究:一种用于探测未知环境的微型无人机群
集群机器人领域最新研究:一种用于探测未知环境的微型无人机群

[2019-10-26]  (图:无人机扩散至不同方向来探索环境。当一个无人机注意到另一个无人机在它的首选方向,它将试图飞到另一个方向。若首选方向冲突,低优先 ...

九台“猎豹”机器人组队踢球,麻省理工高材生们的高级趣味
九台“猎豹”机器人组队踢球,麻省理工高材生们的高级趣味

[2019-11-09]  本周,在麻省理工学院10号楼外草坪上展开了一场别开生面的足球比赛。在绿草如茵的基利安球场上,一群由人工智能驱动的机器人就是这场比赛的 ...

美国人工智能公司Skymind进入福建全面开展业务
美国人工智能公司Skymind进入福建全面开展业务

[2017-12-11]  人工智能在当今这个时代对大家来说想必是非常熟悉的,这也是我国近十几年来一直追求的目标,未来的时间里这也将是全人类追求的目标。就目前来看,近年来,人工智能或在我国迎......

本周栏目热点

机器人离线编程误差来源分析及消除办法

[2018-01-02]  随着机器人应用领域越来越广,传统的示教编程这种编程手段有些场合变得效率非常低下,于是离线编程应运而生,并且应用越来越普及。初用离线编程的朋友,总会被最后生...

全面了解机器人的精度

[2018-05-07]  1 绝对精度是啥玩意? 这个软件能否后刷进机器人系统?关于第二个问题,近期有不少客户询问本助手,这个软件可以后刷到系统里卖面吗?可以 ...

使用Azure Bot创建一个智能聊天机器人|附源代码

[2018-01-09]  首先,需要在Azure门户上创建一个帐户。只有这样,我们才能在云环境中托管应用程序。在左侧菜单上单击New,它将打开Azure Marketplace,在那里我们可以看到服务列表。点击AI +认知服务...

机器人如何赢得人类信任?普渡大学研究小组正在探索

[2018-12-15]  该测试使研究人员能够识别与智能系统中人类信任相关的心理生理特征,并相应地建立信任传感器模型。假设信任水平在可靠的试验中很高,在错误的试验中较低,使用从581名在线参与......

移动机器人的视觉算法解析

[2018-12-03]  如果对移动机器人视觉算法进行拆解,你就会发现获取物体深度信息、定位导航以及壁障等都是基于不同的视觉算法,本文就带大家聊一聊几种不同但又必不可少的视觉算法组成。...