還記得機器貓嗎？還記得變形金剛嗎？想必每個(ge) 小男孩都有一個(ge) 機器人夢想，現在的機器人已經開始走進我們(men) 的日常生活，比如掃地機器人。機器人是由計算機控製的複雜機器，它具有類似人的肢體(ti) 及感官功能；動作程序靈活；有一定程度的智能；在工作時可以不依賴人的操縱。隨著工業(ye) 機器人技術的不斷發展，機器人不再隻是那個(ge) 搬運重物的工具，傳(chuan) 感器技術的應用，讓工業(ye) 機器人變得智能了許多，傳(chuan) 感器為(wei) 機器人增加了感覺，為(wei) 機器人高精度智能化的工作提供了基礎。

料市麵上最常見的工業(ye) 機器人應用領域就是搬運，點焊，噴塗和弧焊。工業(ye) 機器人由主體(ti) 、驅動係統和控製係統三個(ge) 基本部分組成。主體(ti) 即機座和執行機構，包括臂部、腕部和手部，有的機器人還有行走機構。不同的構件需要采用不同的材料。

那麽(me) 工業(ye) 機器人常用材料有哪些？首先在機器人的鋼結構中就必不可以少的會(hui) 有鋼材，而有些機器人為(wei) 了減輕重量就會(hui) 使用鋁材，甚至有些機器人手臂采用的是碳纖維複合材料。

機器人手臂重了負載及慣量大，輕了機械強度又會(hui) 有問題，現在多是采用的鋁鎂合金、碳纖維。

工業(ye) 機器人機械臂材料涉及到設計，工藝，選型，加工，裝配，鈑金，模具，液壓，各種層麵，還有機械臂電纜壽命這些都是在選材時需要考慮的問題。

而不同應用場景下的機器人會(hui) 有不同的材料需求，有些的需要防止腐蝕，有些的要能夠耐高壓，高溫，所以要根據實際的使用場景來靈活選擇。而且現在3D打印技術越來月成熟，製造技術相信很快會(hui) 有跨越式的發展。

 

工業(ye) 機器人常用傳(chuan) 感器

傳(chuan) 感器用來感測和采集數據，傳(chuan) 感器是機器人的眼睛和耳朵，機器人傳(chuan) 感器在機器人的控製中起了非常重要的作用，正因為(wei) 有了傳(chuan) 感器，機器人才具備了類似人類的知覺功能和反應能力，工業(ye) 機器人常用傳(chuan) 感器很多包括壓力傳(chuan) 感器、力覺傳(chuan) 感器、距離傳(chuan) 感器、視覺傳(chuan) 感器、觸覺傳(chuan) 感器等等。

 

1、二維視覺傳(chuan) 感器

 

具有從(cong) 一整幅圖像捕獲光線的數發千計像素的能力，圖像的清晰和細膩程度常用分辨率來衡量，以像素數量表示，在捕獲圖像之後，視覺傳(chuan) 感器將其與(yu) 內(nei) 存中存儲(chu) 的基準圖像進行比較，以做出分析。例如，若視覺傳(chuan) 感器被設定為(wei) 辨別正確地插有八顆螺栓的機器部件，則傳(chuan) 感器知道應該拒收隻有七顆螺栓的部件，或者螺栓未對準的部件。此外，無論該機器部件位於(yu) 視場中的哪個(ge) 位置，無論該部件是否在 360 度範圍內(nei) 旋轉，視覺傳(chuan) 感器都能做出判斷。

視覺傳(chuan) 感器可以擴展人的視覺範圍，使人們(men) 看到視覺範圍以外的微觀世界和宏觀世界。二維視覺傳(chuan) 感器主要就是一個(ge) 攝像頭，它可以完成物體(ti) 運動的檢測以及定位等功能，二維視覺傳(chuan) 感器已經出現了很長時間，許多智能相機可以配合協調工業(ye) 機器人的行動路線，根據接收到的信息對機器人的行為(wei) 進行調整。

2、三維視覺傳(chuan) 感器

 

利用視覺信息進行判別和理解（機械視覺）等研究方麵所不可缺少的，特別是如果能實時地獲取運動物體(ti) 的三維形狀的話，其應用範圍還會(hui) 更廣。工業(ye) 用的三維形狀測定主要是采用狹縫光投影法，這種方法是基於(yu) 三角測量的原理，將狹縫光透射到被測物上在用攝像器探測其反射光，這時，從(cong) 狹縫的透射方向和攝像器上狹縫的位置就能獲得被測物的三維形狀，一次可以得到一行信息，因為(wei) 可以實現高精度化和小型化，所以是目前最適合實用化的方法。

狹縫光的生成，一般是采用半導體(ti) 激光器和圓柱狀透鏡，在攝像傳(chuan) 感器中采用電視攝像機的結構。

最近三維視覺傳(chuan) 感器逐漸興(xing) 起，三維視覺係統必須具備兩(liang) 個(ge) 攝像機在不同角度進行拍攝，這樣物體(ti) 的三維模型可以被檢測識別出來。相比於(yu) 二維視覺係統，三維傳(chuan) 感器可以更加直觀的展現事物。

3、力扭矩傳(chuan) 感器

 

力扭矩傳(chuan) 感器是一種可以讓機器人知道力的傳(chuan) 感器，可以對機器人手臂上的力進行監控，根據數據分析，對機器人接下來行為(wei) 作出指導。

扭矩傳(chuan) 感器，（又稱力矩傳(chuan) 感器、扭力傳(chuan) 感器、轉矩傳(chuan) 感器、扭矩儀(yi) ）分為(wei) 動態和靜態兩(liang) 大類，其中動態扭矩傳(chuan) 感器又可叫做轉矩傳(chuan) 感器、轉矩轉速傳(chuan) 感器、非接觸扭矩傳(chuan) 感器、旋轉扭矩傳(chuan) 感器等。 扭矩傳(chuan) 感器是對各種旋轉或非旋轉機械部件上對扭轉力矩感知的檢測。扭矩傳(chuan) 感器將扭力的物理變化轉換成精確的電信號。扭矩傳(chuan) 感器可以應用在製造粘度計，電動（氣動，液力）扭力扳手，它具有精度高，頻響快，可靠性好，壽命長等優(you) 點。

動態扭矩傳(chuan) 感器采用應變片電測技術 ，在彈性軸上組成應變橋，向應變橋提供電源即可測得該彈性軸受扭的電信號。將該應變信號放大後，經過壓/頻轉換，變成與(yu) 扭應變成正比的頻率信號。

動態扭矩傳(chuan) 感器是一種測量各種扭矩、轉速及機械功率的精密測量儀(yi) 器。應用範圍十分廣泛，主要用於(yu) ：

①　電動機、發動機、內(nei) 燃機等旋轉動力設備輸出扭矩及功率的檢測；

②　風機、水泵、齒輪箱、扭力板手的扭矩及功率的檢測；

③　鐵路機車、汽車、拖拉機、飛機、船舶、礦山機械中的扭矩及功率的檢測；

④　可用於(yu) 汙水處理係統中的扭矩及功率的檢測；

⑤　可用於(yu) 製造粘度計；

⑥　可用於(yu) 過程工業(ye) 和流程工業(ye) 中。

靜態扭矩傳(chuan) 感器是根據電阻應變原理把扭轉力矩產(chan) 生的應變轉換成與(yu) 其成線性關(guan) 係的電信號的儀(yi) 器，該產(chan) 品製造工藝成熟，品種齊全，量程範圍廣，精度高，性能穩定可靠。靜態扭矩傳(chuan) 感器中的這個(ge) 靜態是指傳(chuan) 感器的測量彈性體(ti) 不參與(yu) 相對運動。廣泛應用於(yu) 試驗機、靜止扭矩檢測等測試係統中，由於(yu) 出色的穩定性、較高的測量精度和極高的性價(jia) 比而受到用戶的讚譽。

4、碰撞檢測傳(chuan) 感器

 

碰撞檢測傳(chuan) 感器是一款行人碰撞檢測傳(chuan) 感器，能夠更精確地檢測車輛與(yu) 行人之間的碰撞，使彈出式發動機罩的運作更精確。在傳(chuan) 統的彈出式發動機罩中，前保險杠上安裝有幾個(ge) 加速傳(chuan) 感器，當碰撞發生時，傳(chuan) 感器未必能夠檢測到碰撞，這取決(jue) 於(yu) 行人與(yu) 前保險杠的接觸位置。該傳(chuan) 感器由兩(liang) 個(ge) 壓力傳(chuan) 感器和一個(ge) 中空的聚乙烯殼體(ti) 組成，這些傳(chuan) 感器與(yu) 殼體(ti) 與(yu) 保險杠內(nei) 部結構相吻合。在一次正麵碰撞中，壓力傳(chuan) 感器檢測中空殼體(ti) 中的壓力變化，當保險杠發生變形時，內(nei) 部壓力則會(hui) 增加，從(cong) 而無論碰撞發生在保險杠的何處，壓力傳(chuan) 感器都能精確地檢測出碰撞。

工業(ye) 機器人尤其是協作機器人最大的要求就是安全，要營造一個(ge) 安全的工作環境，就必須讓機器人識別什麽(me) 事不安全。一個(ge) 碰撞傳(chuan) 感器的使用，可以讓機器人理解自己碰到了什麽(me) 東(dong) 西，並且發送一個(ge) 信號暫停或者停止機器人的運動。

5、安全傳(chuan) 感器

 

工業(ye) 機器人常用材料分析：工業(ye) 機器人常用傳(chuan) 感器都有哪些

安全傳(chuan) 感器，是指能感受（或響應）規定的被測量並按照一定規律轉換成可用信號輸出的器件或裝置稱為(wei) 傳(chuan) 感器。安全傳(chuan) 感器通常由直接響應於(yu) 被測量的敏感元件和產(chan) 生可用信號輸出的轉換元件以及相應的電子線路所組成。

與(yu) 上麵的碰撞檢測傳(chuan) 感器不同，使用安全傳(chuan) 感器可以讓工業(ye) 機器人感覺到周圍存在的物體(ti) ，安全傳(chuan) 感器的存在，避免機器人與(yu) 其他物體(ti) 發生碰撞。

6、距離傳(chuan) 感器

用於(yu) 智能移動機器人的距離傳(chuan) 感器有：激光測距儀(yi) （兼可測角）、聲納傳(chuan) 感器等。

7、觸覺傳(chuan) 感器

微型開關(guan) 是接觸傳(chuan) 感器最常用型式，另有隔離式雙態接觸傳(chuan) 感器（即雙穩態開關(guan) 半導體(ti) 電路）、單模擬量傳(chuan) 感器、矩陣傳(chuan) 感器（壓電元件的矩陣傳(chuan) 感器、人工皮膚——變電導聚合物、光反射觸覺傳(chuan) 感器等）。

8、位置傳(chuan) 感器

直線移動傳(chuan) 感器有電位計式傳(chuan) 感器和可調變壓器兩(liang) 種。角位移傳(chuan) 感器有電位計式、可調變壓器（旋轉變壓器）及光電編碼器三種，其中光電編碼器有增量式編碼器和絕對式編碼器。增量式編碼器一般用於(yu) 零位不確定的位置伺服控製，絕對式編碼器能夠得到對應於(yu) 編碼器初始鎖定位置的驅動軸瞬時角度值，當設備受到壓力時，隻要讀出每個(ge) 關(guan) 節編碼器的讀數，就能夠對伺服控製的給定值進行調整，以防止機器人啟動時產(chan) 生過劇烈的運動。

9、速度傳(chuan) 感器

速度傳(chuan) 感器有測量平移和旋轉運動速度兩(liang) 種，但大多數情況下，隻限於(yu) 測量旋轉速度。利用位移的導數，特別是光電方法讓光照射旋轉圓盤，檢測出旋轉頻率和脈衝(chong) 數目，以求出旋轉角度，及利用圓盤製成有縫隙，通過二個(ge) 光電二極管辨別出角速度，即轉速，這就是光電脈衝(chong) 式轉速傳(chuan) 感器。

10、加速度傳(chuan) 感器

加速度傳(chuan) 感器是一種能夠測量加速度的傳(chuan) 感器。通常由質量塊、阻尼器、彈性元件、敏感元件和適調電路等部分組成。傳(chuan) 感器在加速過程中，通過對質量塊所受慣性力的測量，利用牛頓第二定律獲得加速度值。根據傳(chuan) 感器敏感元件的不同，常見的加速度傳(chuan) 感器包括電容式、電感式、應變式、壓阻式、壓電式等。

上文提到的都是外部傳(chuan) 感器；外部傳(chuan) 感器是用來獲取有關(guan) 機器人的作業(ye) 對象及外界環境等方麵的信息，是機器人與(yu) 周圍交互工作的信息通道，用來執行視覺、接近覺、觸覺、力覺等傳(chuan) 感器，比如距離測量、聲音、光線等。

還有內(nei) 部傳(chuan) 感器；內(nei) 部傳(chuan) 感器主要用來檢測機器人各內(nei) 部係統的狀況，如各關(guan) 節的位置、速度、加速度溫度、電機速度、電機載荷、電池電壓等，並將所測得的信息作為(wei) 反饋信息送至控製器，形成閉環控製。