全球機(jī)器人人口增長(zhǎng)迅速，并與它的傳感器和系統(tǒng)，使這些機(jī)器的需求在工作日益復(fù)雜的環(huán)境。據(jù)國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)（IFR）一2011年9月report，工業(yè)機(jī)器人的銷售在2011年增長(zhǎng)了18％，比上年，為14萬(wàn)臺(tái)，并預(yù)計(jì)將繼續(xù)以每年6％，到2014年將增長(zhǎng)到那時(shí)， IFR預(yù)計(jì)將有130萬(wàn)機(jī)器人在世界各地的工廠工作。

　　誰(shuí)在買這些機(jī)器人？按行業(yè)來(lái)看，很多增長(zhǎng)是未來(lái)的汽車行業(yè)，并從努力實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)的電器和電子產(chǎn)品，如平板顯示器和太陽(yáng)能電池。按國(guó)家，但是，中國(guó)一直在做機(jī)器人，在過(guò)去的幾年“巨額”投資，根據(jù)IFR，幾乎三倍機(jī)器人對(duì)人類的工人的比例在四年內(nèi)查看。到2014年，預(yù)計(jì)IFR中國(guó)將成為機(jī)器人在世界上最大的單一買家。

　　工業(yè)機(jī)器人也被應(yīng)用在更多意想不到的和具有挑戰(zhàn)性的方式，比如收拾香檳酒瓶，在復(fù)雜和快速變化的消費(fèi)品的組裝，在石砌筑，甚至在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，操作人員安全與無(wú)人防守的相互作用機(jī)器人焊接。

　　旁邊的工業(yè)機(jī)器人，IFR還跟蹤一個(gè)新興類別的“服務(wù)機(jī)器人”，它定義為“一個(gè)機(jī)器人操作半自動(dòng)或全自主地履行服務(wù)對(duì)人體有益和設(shè)備，但不包括制造業(yè)務(wù)的福祉”。銷售額增長(zhǎng)了4％，與2006年相比，到13741臺(tái)。

　　專業(yè)服務(wù)機(jī)器人“最大的一類服務(wù)國(guó)防應(yīng)用，例如用無(wú)人駕駛飛機(jī)航拍，但第二大類是”現(xiàn)場(chǎng)機(jī)器人“，這通常是擠奶機(jī)。專業(yè)的服務(wù)機(jī)器人也用于在醫(yī)療領(lǐng)域，用于機(jī)器人輔助的外科手術(shù)，在工廠對(duì)自動(dòng)導(dǎo)引車輛，建筑，清潔，檢查和維護(hù)系統(tǒng)，甚至在水下。

　　IFR還跟蹤個(gè)人和家庭服務(wù)機(jī)器人的銷售。這在很大程度上是機(jī)器人吸塵器，剪草機(jī)，玩具，業(yè)余愛(ài)好者系統(tǒng)和機(jī)器人教育和研究工作。 IFR估計(jì)，1445000家用機(jī)器人，以及約753000娛樂(lè)機(jī)器人，于2010年被出售。

　　大量的機(jī)器人，大量的傳感器

　　IFR的分析表明，機(jī)器人的全球人口正在快速增長(zhǎng)，而這些機(jī)器人正變得越來(lái)越復(fù)雜，特別是在服務(wù)機(jī)器人扇區(qū)所在的機(jī)器人必須在一個(gè)更復(fù)雜和更小約束的環(huán)境比大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人安全工作。認(rèn)為一個(gè)家用機(jī)器人真空吸塵器，例如，它具有瀏覽以上未定義的條件來(lái)完成它的工作未定義表面未定義空間。這需要多個(gè)傳感器，互相以復(fù)雜的方式相互作用，以使機(jī)器人吸塵器工作安全和有效地 - 而這一切必須要在一個(gè)消費(fèi)者的價(jià)格點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

　　什么傳感器呢？一種廣泛的方式對(duì)它們進(jìn)行分類是將它們分成所使用的機(jī)械手以檢測(cè)其狀態(tài)的那些傳感器，以及那些被用于感測(cè)其環(huán)境。

　　機(jī)器人的國(guó)家將部分由它的機(jī)械結(jié)構(gòu)，聯(lián)系，關(guān)節(jié)的結(jié)合，滑動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)的元素構(gòu)成的形式定義。每個(gè)關(guān)節(jié)或幻燈片將通過(guò)致動(dòng)器來(lái)驅(qū)動(dòng)，并將需要被監(jiān)測(cè)，以便機(jī)器人知悉其關(guān)節(jié)和聯(lián)系，他們的速度和加速度的位置。機(jī)器人還需要傳感器，使控制軟件來(lái)導(dǎo)出動(dòng)態(tài)參數(shù)，如力，扭矩和慣性作為機(jī)器人移動(dòng)。

　　機(jī)器人將在三個(gè)尺度感覺(jué)到他們的環(huán)境：通過(guò)接觸;接近;并且在遠(yuǎn)場(chǎng)中。每一種類型的感測(cè)具有不同的挑戰(zhàn)：一個(gè)簡(jiǎn)單的微動(dòng)開關(guān)可以作為在機(jī)器人吸塵器的凸點(diǎn)傳感器，而一個(gè)遠(yuǎn)程操縱器的“指尖”可依賴于壓力傳感器的復(fù)雜的陣列，以提供必要的傳感應(yīng)用適量的力量握不壓碎它的對(duì)象。接近感應(yīng)可以依靠電感式，電容，霍爾效應(yīng)，超聲波或光學(xué)技術(shù)。在遠(yuǎn)場(chǎng)，機(jī)器人可能需要一系列傳感器知道多遠(yuǎn)，他們是從生產(chǎn)環(huán)境中的圖像判讀視覺(jué)處理系統(tǒng)在他們的環(huán)境中的物體，或全視覺(jué)系統(tǒng)。在復(fù)雜的環(huán)境中，機(jī)器人經(jīng)常使用的傳感器的組合，以獲得他們的最好的感覺(jué) - 例如，在DARPA的大挑戰(zhàn)競(jìng)爭(zhēng)的汽車開發(fā)的車輛，可通過(guò)越野課程的攝像機(jī)自主使用的各種組合導(dǎo)航，雷達(dá)和激光測(cè)距儀來(lái)感測(cè)其環(huán)境。

　　狀態(tài)傳感器

　　即使是卑微的組件可以幫助機(jī)器人理解它自己的狀態(tài)發(fā)揮作用。一個(gè)簡(jiǎn)單的微動(dòng)開關(guān)，如歐姆龍D3M，可以用來(lái)當(dāng)移動(dòng)部件到達(dá)其行程范圍的結(jié)束感。所述D3M具有卡扣動(dòng)作，因此，它需要一個(gè)定義來(lái)操作它的力量，并在常開和常閉電配置。的部分也可與多種致動(dòng)器，如銷柱塞，鉸鏈桿和輥桿，并且可被配置成與各種致動(dòng)器的位置和力，使其動(dòng)作最匹配的應(yīng)用程序。

　　對(duì)于需要感測(cè)線性位移，而不是簡(jiǎn)單地在注冊(cè)時(shí)的成分已達(dá)到其行程范圍的限制的設(shè)計(jì)，測(cè)量頭提供一個(gè)解決方案。測(cè)量專業(yè)“GCD-SE系列測(cè)量頭包括一個(gè)彈簧加載線性差動(dòng)變壓器（LVDT），精密直線軸承，空調(diào)和電子產(chǎn)品。該測(cè)量頭可以測(cè)量線性位移在各種范圍，如0至2.54毫米，或0至50.8毫米，并且被設(shè)計(jì)工作在機(jī)械上和電氣惡劣環(huán)境。

　　聯(lián)合方法

　　隨著傳感末端站和測(cè)量線性位置，許多機(jī)器人系統(tǒng)需要知道旋轉(zhuǎn)多遠(yuǎn)各個(gè)關(guān)節(jié)已打開，這樣他們可以得到在機(jī)械手或其它臂安裝設(shè)備的空間中的絕對(duì)位置。角度編碼器，如電開關(guān)500串聯(lián)使用一個(gè)霍爾效應(yīng)磁性傳感器和數(shù)字信號(hào)處理，以產(chǎn)生無(wú)接觸，高分辨率的旋轉(zhuǎn)位置感測(cè)。因?yàn)榘?a href="http://www.renegade-mag.com/sensors/chuanganqi1_0.html" target="_blank" title="">傳感器的信號(hào)被捕獲，并通過(guò)板載集成電路調(diào)節(jié)，可用各種類型的輸出。例如，編碼器可產(chǎn)生高達(dá)256個(gè)脈沖每轉(zhuǎn)（PPR）的正交輸出，或可作為具有高達(dá)512的PPR的分辨率，并且方向指示一個(gè)轉(zhuǎn)速表。該編碼器還提供了一個(gè)絕對(duì)位置讀數(shù)，在1024 PPR的分辨率測(cè)定，10位脈寬調(diào)制輸出。

　　安華高科技有著不同的方法與HEDS-9000系列雙通道光學(xué)增量編碼器模塊。這些放一個(gè)帶透鏡的LED作為光源和檢測(cè)器芯片中的小，C形塑料包裝。該模塊通過(guò)一個(gè)半透明的碼盤，其構(gòu)圖，產(chǎn)生高達(dá)每轉(zhuǎn)1000碼閃耀的光芒。四個(gè)光電探測(cè)器被布置成兩對(duì)，以便通過(guò)碼盤時(shí)一對(duì)被接收的光照，圖案被阻擋光向另一對(duì)。比較這兩個(gè)對(duì)的輸出產(chǎn)生兩個(gè)最終數(shù)字輸出，有90度的相位。安華說(shuō)，部分是適合于低成本應(yīng)用，如繪圖儀和工廠自動(dòng)化設(shè)備，但應(yīng)該在安全關(guān)鍵應(yīng)用中使用。

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