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【廈門莫格電氣自動(dòng)化有限公司】
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對于曾經(jīng)依靠密集勞動(dòng)力走向世界的“中國制造”，機(jī)器人正成為轉(zhuǎn)型升級的新助力之一。在珠三角，家電業(yè)*“機(jī)器換人”，電子信息產(chǎn)業(yè)緊緊跟上，汽車、紡織服裝等行業(yè)也蓄勢待發(fā)，一個(gè)個(gè)“無人工廠”取代了曾經(jīng)工人們揮汗如雨的車間廠房。
那么你可知道，機(jī)器人是依靠什么感官來感知世界，與我們互動(dòng)的？它們有“眼睛”、“鼻子”、“耳朵”嗎？本文為大家盤點(diǎn)幾種機(jī)器人常用的傳感器及其功能。
用于避障的傳感器
避障可以說是各種機(jī)器人zui基本的功能，不然機(jī)器人一走動(dòng)就碰到花花草草就不好了。機(jī)器人并不一定要通過視覺感知自己前方是否有障礙物，它們也可以通過觸覺或像蝙蝠那樣通過聲波感知。因此，檢測機(jī)器人前方是否存在障礙物的傳感器，可以分為接觸式和非接觸式的。
zui典型的接觸式測障傳感器便是碰撞開關(guān)（圖1）。碰撞開關(guān)的工作原理非常簡單，*依靠內(nèi)部的機(jī)械結(jié)構(gòu)來完成電路的導(dǎo)通和中斷。當(dāng)碰撞開關(guān)的外部探測臂受到碰撞，探測臂受力下壓，帶動(dòng)碰撞開關(guān)內(nèi)部的撥動(dòng)，從而電路的導(dǎo)通狀態(tài)發(fā)生改變。
圖1 碰撞開關(guān)
在機(jī)器人上的用法多數(shù)是將探測臂加長，擴(kuò)大探測范圍和靈敏度。當(dāng)機(jī)器人撞到前面的障礙物，碰撞開關(guān)的信號(hào)端便可返回一個(gè)高電平，控制芯片由此可以知道小車面前存在著障礙物。
碰撞開關(guān)的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜，一般每只零售僅幾塊錢，使用簡單，使用范圍廣，對環(huán)境條件沒有什么限制。但碰撞開關(guān)也有個(gè)*的缺點(diǎn)，就是必須在發(fā)生碰撞后才能檢測到障礙，這在某些機(jī)器人比賽中是相當(dāng)失分的，在某些實(shí)際的應(yīng)用中實(shí)用性也會(huì)大大降低，而且使用時(shí)間較長后，開關(guān)容易發(fā)生機(jī)械疲勞，無法繼續(xù)正常工作。
非接觸式測障開關(guān)一般的工作原理與聲納和雷達(dá)相似，發(fā)射聲波或某種射線，遇到障礙物，聲波或射線被反射回來，并被傳感器接收，這時(shí)傳感器就認(rèn)為發(fā)現(xiàn)了障礙物。我們zui常用的便是發(fā)射和接收紅外線的傳感器（圖3，圖4）。
圖3 紅外發(fā)射管
圖4 紅外接收管
紅外測障傳感器成本較低（當(dāng)然比碰撞開關(guān)還是要高一點(diǎn)），電路簡單，檢測范圍大。如果在電路中加上一個(gè)電位器，就可以隨時(shí)調(diào)節(jié)傳感器的檢測范圍。這種檢測方式為非接觸式，控制起來更加方便、靈活。但這種測障方式也有缺點(diǎn)，多個(gè)紅外傳感器之間容易互相干擾，因此在傳感器的布局上需要多花心思，安裝位置也要盡可能地避免紅外信號(hào)的碰撞。
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