传感器原理及应用 传感器原理及应用知识点总结

装配机器人搭载的传感系统，极大地促进了销、轴、螺钉、螺栓等柔性化装配作业的完成精度与效率。除了视觉系统外，触觉传感系统也是其作业中不可或缺的一部分。

触觉传感系统在装配机器人中起着至关重要的作用。它通过触觉传感器与被识别物体的接触或相互作用，实现了对物体表面特性和物理性能的精准感知。如此，机器人便能实时监测自身与被装配物件之间的配合情况，确保装配过程的无误进行。

在装配机器人的日常工作中，常用的触觉传感器包括接触觉传感器、接近觉传感器以及力觉传感器等。

（1）接触觉传感器的应用

接触觉传感器被稳固安装在末端执行器的顶端。它仅在末端执行器与被装配物件接触时才发挥作用。通过接触觉传感器，机器人能够精准探测物体的位置、路径，并提供安全保护。它还能感知手指与物体之间的作用力，从而确保手指的动作力度恰到好处。由于用途多样，接触觉传感器需根据具体需求分散安装在末端执行器的各个。

（2）接近觉传感器的功能

接近觉传感器同样固定在末端执行器的前端。在末端执行器与被装配物件接触前，接近觉传感器便能发挥作用。它能精确测出执行器与物件之间的距离、相对角度以及物件的表面性质等。随着传感器与物体距离的减小，其定位的精确度也相应提高。作为一种非接触性传感器，接近觉传感器主要用于感知对象的位置，防止装配过程中的冲击，实现柔性接触。

（3）力觉传感器的应用场景

力觉传感器被广泛应用于各类机器人中。在装配机器人中，力觉传感器不仅用于测量末端执行器与环境作用过程中的力，还用于机器人自身的运动控制和末端执行器夹持物体的夹持力测量等场合。根据安装位置的不同，力觉传感器可分为关节力传感器、腕力传感器和指力传感器。

①关节力传感器主要测量机器人关节驱动器的输出力和力矩，信息相对单一，结构简明。

②腕力传感器则位于末端执行器和机器人最后一个关节间，它能够测量作用在末端执行器各个方向上的力和力矩，结构较为复杂但信息量丰富。

③指力传感器则安装在手爪指关节上，专门用于测量夹持物件的受力状况。

这些触觉传感器的协同工作，为装配机器人提供了全面的环境感知能力，确保了装配作业的高效与精准。