专题十五 机器人中的传感器（课件）-山东省职教高考《传感器及应用》（高教版）专题复习讲练测.pptxVIP

专题十五.机器人中的传感器《传感器及应用》（高教版）专题复习讲练测

目录01考纲解读03考题讲解05归纳小结02知识点梳理04课内练习

常见考点：1.机器人与传感器：传感器是机器人获取外部环境信息和自身状态信息的关键部件，使机器人能够感知周围环境并做出相应的决策和动作。2.机器人视觉：机器人视觉是使机器人具有类似人类视觉的功能，能够识别物体、确定位置、测量距离、判断形状和颜色等。3.视觉传感器：视觉传感器是实现机器人视觉的核心部件，常见的有电荷耦合器件（CCD）和互补金属氧化物半导体（CMOS）图像传感器等。一.考纲解读

一.考纲解读考试要求012.理解各类触觉传感器的工作原理，能够对比它们的特点和适用场景，举例说明它们在机器人中的实际应用。023.掌握接近觉传感器的检测原理，能够说明其在机器人避免碰撞、物体定位等方面的应用。031.理解传感器对于机器人的重要性，能够准确区分不同类型的机器人传感器。

易考题型：1.选择题：理解传感器对于机器人的重要性，能够准确区分不同类型的机器人传感器。2.解答题：掌握接近觉传感器的检测原理，能够说明其在机器人避免碰撞、物体定位等方面的应用。3.应用题：理解各类触觉传感器的工作原理，能够对比它们的特点和适用场景，举例说明它们在机器人中的实际应用。一.考纲解读

知识点思维导图二.知识点梳理和重点概念复习

知识点梳理：机器人与传感器机器人传感器可以被定义为一种能把机器人目标物特性(或参量)变换为电量输出的装置。机器人通过传感器实现类似于人类的知觉作用。机器人感觉传感器的特点是:（1）传感器包括信息获取和处理两部分并密切结合;（2）传感器检测的信息直接用于控制，以决定机器人的行动;（3）与过程控制用传感器不同，感觉传感器既能检测信息，又有随环境状态大幅度变化的功能，因此信息收集能力强；（4）传感器对敏感材料的柔性和功能有特定要求。由此可见，感觉传感器不仅包括传感装置本身，而且必须包括传感器的信号处理。二.知识点梳理和重点概念复习

知识点梳理：机器人传感器的分类机器人传感器可分为内部检测传感器和外界检测传感器两大类。内部检测传感器以机器人本身的坐标轴来确定其位置，安装在机器人自身中用来感知它自己的状态，以调整和控制机器人的行动。内部检测传感器通常由位置、加速度、速度及压力传感器组成。外界检测传感器用于机器人获取周围环境、目标物的状态特征信息，使机器人与环境能发生交互作用，从而使机器人对环境有自校正和自适应能力。外界检测传感器通常包括视觉、触觉、接近觉等传感器。表8-1列出了这些传感器的分类和应用。二.知识点梳理和重点概念复习

知识点梳理：二.知识点梳理和重点概念复习

知识点梳理：机器人视觉人的视觉是以光作为刺激的感觉，可以认为眼睛是一个光学系统。外界的信息作为影像投射到视网膜上，经处理后传到大脑。视网膜上有两种感光细胞，视锥细胞主要感受白天的景象，视杆细胞感受夜间景象。人的视锥细胞大约有700多万个，是听觉细胞的3000多倍，因此在各种感官获取的信息中，视觉约占80%。同样，对机器人来说视觉传感器也是最重要的传感器。视觉作用的过程如图8-1所示。二.知识点梳理和重点概念复习

知识点梳理：机器人视觉传感器的组成典型机器人视觉传感器的组成原理如图8-2所示。光电变换和A/D转换组成视觉检测部分。数据预处理包括对图像数据的存储与分析。第四部分中的状态量是指对象物体的位置和方向，根据需要还可算出移动速度等。一般根据重心来确定对象的位置，根据状态量机器人可进行操作。特性量的计算即从物体图像中提取特征的过程，称为描绘技术。识别是一个标明的过程，识别算法功能是给景物中每个描绘中的物体一个标号，例如扳手、螺栓、螺帽等。二.知识点梳理和重点概念复习

知识点梳理：接触觉传感器（1）接触觉(简称“触觉”)传感器用来检测机器人的某些部位与外界物体是否接触。例如装有触觉传感器的机械手，能感受是否抓住零件，并能自动将零件置于手的中心。机器人触觉传感器最简单的形式是，将滚轮与控制杆等特殊形状的传动装置安装在微动开关上。这种开关配置在机器人手腕的各部位，如内外侧、上下侧及手指的指端左右。开关获得的信息决定于臂的动作，抓握状态由手指内侧开关确定。（2）图8-4所示为金属圆顶式高密度接触传感器。压力使弹性金属圆顶弯曲，从而接触下面的触点。灵敏度可通过金属圆顶和接触点之间的空气压力进行调整。接点信息通过多路调制器选择后送入计算机。二.知识点梳理和重点概念复习

知识点梳理：（3）图8-5所示为用针式差动变压器配置成的矩阵分布式接触传感器。用这种传感器能识别物体的形状。图8-5a为传感器外形;图8-5b为在传感器阵列上绕两个线圈的示意