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传感器解决机器人发展四大难题

现代优异科技研制的各种类型机器人,已经在众多的领域得到较广泛的应用,占有举重轻足的地位。科学在不断地发展,机器人制造工艺的各项性能水平也在不断地得已提升。未来,随着万物互联、智能感知时代的加速到来,机器人迈入信息化、智能化的新时代将大势所趋,要想实现这一升级发展,对于机器人发展影响*大的几门技术之中,除了人工智能、大数据、定位导航等之外,传感器技术也起着至关重要的作用。

传感器(Sensor)是一种检测装置,能够感受到被测量的信息,并能将接收到的信息,按照一定的规律转换成电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、储存、显示、记录和控制等要求。对于机器人来说,传感器就像机器人认识世界的媒介一般,赋予了机器人对外部环境的一切感知能力感知器官之于人类的视、力、触、嗅、味等五种感知能力,让物体有了像人一样的感觉,让物体慢慢变活,正像眼睛、鼻子、耳朵对于人体的作用一样,传感器在硬件中充当一个从外界接受信息的角色。今天工采网小编为大家简单说说传感器在机器人未来发展进程中又何作用?

机器人的视、力、触、嗅、味等五种感知能力都需要传感器传输,因此可以说传感器对于机器人来说就像人类的各种感知器官,通过传感器探测机器人外部工作环境和对象状态:对各关节的位置、速度、温度、载荷、电压等信息进行探测和了解,进而反馈信息至控制器形成闭环控制,有效的保证和提升机器人自身的运作和灵敏度。内部探测机器人自身工作状况,通过内外结合的全 面信息交互,传感器真正实现让“机器”变成“人”。

但由于行业起步晚、竞争压力大,我国传感器发展依然面临四大困境。

一:关键技术尚未突破。传感器的设计技术囊括了多种学科、理论、材料和工艺知识,突破起来十分困难,目前,在人才匮乏、研发成本高昂、企业恶性竞争激烈的情况下,我国还没有突破传感器一些共性关键技术。

二:产业化能力不足。由于我国企业技术实力的落后,行业发展规范尚未形成,导致国内传感器产品不配套且不成系列,重复生产、恶性竞争的现象的多发,使得产品可靠性较差、低端偏移较为严重,产业化程度与品种和系列不成正比,只能长期依赖国外进口。

三:资源不集中。目前我国传感器企业又1600余家,但大都以小微企业为主,盈利能力不强,缺乏技术引领的龙头企业,*终导致资金、技术、企业布局、产业结构、市场等方面都变现出分散的状态,资源得不到有效集中,产业发展也迟迟无法走向成熟。

四:优异人才较为匮乏。由于传感器行业发展处于起步阶段,资金、技术和产业基础都较为薄弱,加之涉及学科多,要求知识面广,新技术层出不穷,导致很难吸引到优异人才投身其中。此外,我国人才培养机制的不完善、不合理,也导致行业面临人才缺乏问题。

如今,在政策和市场的驱动下,我国传感器的产业生态日趋完备,设计、制造等环节均有骨干企业参与其中,一些科研机构也建立了相关服务平台,助推产业创 新发展。机器人发展仍然具有大趋势、大路径,未来我国只要解决技术、人才等四方面的难题,就能推动机器人传感器走向成熟。工采网作为传感器的服务商提供了两款用于机器人避障、测距的传感器。关于具体的技术方案可以参考工采资讯《超声波避障传感器及超声波测距传感器在机器人中的应用》一文。

用于避障的传感器

避障可以说是各种机器人*基本的功能,不然机器人一走动就碰到花花草草就不好了。机器人并不一定要通过视觉感知自己前方是否有障碍物,它们也可以通过触觉或像蝙蝠那样通过声波感知。


MaxBotix 超声波避障传感器——MB1043是一款高分辨率(1mm)、高精度低功耗的超声波传感器,它在设计上,不仅对干扰噪音做了处理,具备抗噪音干扰能力。而且对于大小不同的目标,和变化的供电电压,做了灵敏度的补偿。另外还具备标准的的内部温度补偿,使得测量出来的距离数据更加精准。应用于室内环境,它是一款很不错的低成本解决方案!

用于测距的传感器

机器人光知道哪个方向有障碍物并不够,还必须知道障碍物距离自己具体有多远,才好判断下一步的行动。这时我们就需要测距传感器。超声波测距传感器是一种很常见的测距传感器,依靠超声波的发射与反射接收中的时间差来判断距离,这和动物界的蝙蝠是一样的,算是仿生学的一项应用。

MaxBotix 人体测距传感器 超声波传感器——MB1014专为行人和对象检测而设计,在同一环境中允许多个传感器同时运行,并且很少或几乎不会受到其他超声波传感器经常发生的相互干扰影响。这款传感器具有15.2cm~6.45m的检测距离、2.5V~5.5V供电、2mA典型电流消耗、42KHz的工作频率、极地的功耗、测量周期短等特点,非常适合多传感器操作或电池供电系统,一旦收到命令开始测距,即获悉周围环境。MB1014的主要特性是具备易于使用的逻辑(高/低)输出、RS232格式串行输出。因此超声波测距的优点在于测量范围较大且不使用光学信号,所以被测物体的颜色对于测量结果没有影响,但其成本较高。由于它依靠声速测距,所以对于一些影响声速的因素较敏感,比如温度、风速等,而且*大允许角度较小。