移動(dòng)工業(yè)機(jī)器人避障時(shí)主要用到哪些傳感器？

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近年來(lái),，在我國(guó)乃至全世界,，工業(yè)機(jī)器人得到了廣泛的應(yīng)用，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)也進(jìn)入了快速發(fā)展的軌道,。工業(yè)機(jī)器人在勞動(dòng)力成本控制,、助力產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)等方面發(fā)揮了很大的作用。在工業(yè)機(jī)器人的制造過(guò)程中,， 會(huì)用到很多的技術(shù),，其中，工業(yè)機(jī)器人避障技術(shù)就是很重要的一項(xiàng),。你知道移動(dòng)工業(yè)機(jī)器人避障時(shí)主要用到哪些傳感器嗎,？本文將為大家詳細(xì)介紹。

移動(dòng)工業(yè)機(jī)器人避障時(shí)主要用到的傳感器有以下幾種：

1,、超聲波傳感器

超聲波傳感器的基本原理是測(cè)量超聲波的飛行時(shí)間,，通過(guò)d=vt/2測(cè)量距離,，其中d是距離，v是聲速,，t是飛行時(shí)間,。

通過(guò)壓電或靜電變送器產(chǎn)生一個(gè)頻率在幾十kHz的超聲波脈沖組成波包，系統(tǒng)檢測(cè)高于某閾值的反向聲波,，然后使用測(cè)量到的飛行時(shí)間計(jì)算距離,。超聲波傳感器一般作用距離較短，普通的有效探測(cè)距離幾米,，但是會(huì)有一個(gè)幾十毫米左右的最小探測(cè)盲區(qū),。由于超聲傳感器成本低、實(shí)現(xiàn)方法簡(jiǎn)單,、技術(shù)成熟,，是移動(dòng)機(jī)器人中常用的傳感器。

2,、紅外傳感器

一般的紅外測(cè)距都是采用三角測(cè)距的原理,。紅外發(fā)射器按照一定角度發(fā)射紅外光束，遇到物體之后,，光會(huì)反向回來(lái),，檢測(cè)到反射光之后，通過(guò)結(jié)構(gòu)上的幾何三角關(guān)系,，就可以計(jì)算出物體距離D,。

當(dāng)D的距離足夠近的時(shí)候，L值會(huì)相當(dāng)大,，如果超過(guò)CCD的探測(cè)范圍,，雖然物體很近，傳感器反而看不到了,。當(dāng)物體距離D很大時(shí),，L值就會(huì)很小，測(cè)量精度會(huì)變差,。因此,，常見(jiàn)的紅外傳感器的測(cè)量距離都比較近，小于超聲波,，同時(shí)遠(yuǎn)距離測(cè)量也有最小距離的限制,。另外，對(duì)于透明的或者近似黑體的物體,，紅外傳感器是無(wú)法檢測(cè)距離的,。但相對(duì)于超聲來(lái)說(shuō)，紅外傳感器具有更高的帶寬,。

3,、激光傳感器

常見(jiàn)的激光雷達(dá)是基于飛行時(shí)間的（ToF,，timeofflight），通過(guò)測(cè)量激光的飛行時(shí)間來(lái)測(cè)距d=ct/2,，類似前面提到的超聲測(cè)距公式,，其中d是距離，c是光速,，t是從發(fā)射到接收的時(shí)間間隔,。

比較簡(jiǎn)單的方案是測(cè)量反射光的相移，傳感器以已知的頻率發(fā)射一定幅度的調(diào)制光,，并測(cè)量發(fā)射和反向信號(hào)之間的相移,。

調(diào)制信號(hào)的波長(zhǎng)為lamda=c/f，其中c是光速,，f是調(diào)制頻率,，測(cè)量到發(fā)射和反射光束之間的相移差theta之后，距離可由lamda*theta/4pi計(jì)算得到,。

4,、視覺(jué)傳感器

常用的計(jì)算機(jī)視覺(jué)方案也有很多種，比如雙目視覺(jué),，基于TOF的深度相機(jī),，基于結(jié)構(gòu)光的深度相機(jī)等。

基于結(jié)構(gòu)光的深度相機(jī)發(fā)射出的光會(huì)生成相對(duì)隨機(jī)但又固定的斑點(diǎn)圖樣,，光斑打在物體上，因?yàn)榕c攝像頭距離不同,，被攝像頭捕捉到的位置也不相同,。先計(jì)算斑點(diǎn)與標(biāo)定的標(biāo)準(zhǔn)圖案在不同位置的偏移，利用攝像頭位置,、傳感器大小等參數(shù)就可以計(jì)算出物體與攝像頭的距離,。

雙目視覺(jué)的測(cè)距本質(zhì)上也是三角測(cè)距法，由于兩個(gè)攝像頭的位置不同,，就像人的兩只眼睛一樣,，看到的物體也不一樣。兩個(gè)攝像頭看到的同一個(gè)點(diǎn)P,，在成像的時(shí)候會(huì)有不同的像素位置,，此時(shí)通過(guò)三角測(cè)距就可以測(cè)出這個(gè)點(diǎn)的距離。

隨著技術(shù)的發(fā)展 ,，工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展速度越來(lái)越快,，應(yīng)用的行業(yè)也越來(lái)越廣泛，航空,、醫(yī)療,、制造業(yè)等領(lǐng)域都有工業(yè)機(jī)器人的身影,，毫無(wú)疑問(wèn)，工業(yè)機(jī)器人的制造技術(shù)也會(huì)會(huì)越來(lái)越先進(jìn),。

以上就是關(guān)于移動(dòng)工業(yè)機(jī)器人避障時(shí)主要用到哪些傳感器的介紹,，希望對(duì)大家有幫助。另外,，零件邦提供各種品牌型號(hào)的超聲波傳感器,、紅外傳感器、激光傳感器和視覺(jué)傳感器等,，歡迎大家咨詢,。