工業(yè)機器人的繼電作用式和連續(xù)作用式傳感器介紹

　　在工業(yè)中首先得到實際應(yīng)用的仍然的那些最簡單的裝置。這些裝置在機器人的工作過程中，只測量周圍環(huán)境的一個或幾個變化參數(shù)。而比較復(fù)雜的機器人敏感裝置還在研究試紙階段。這樣的感受裝置能獲得外部環(huán)境全部的、在結(jié)構(gòu)上構(gòu)成一體的參數(shù)總和，即所謂的“模式”。這在不確定的工作環(huán)境的三度空間中，對機器人機械手實現(xiàn)定向和完成對準(zhǔn)目標(biāo)的自治作用是必不可少的。

　　根據(jù)敏感裝置所顯示對象是幾何的、物理的還是化學(xué)的，可將機器人外部信息敏感裝置分成三種類型。

　　按照接收到信息時離信息源的距離不同，敏感裝置可分為，超近距離的（接觸的）、近距離的、遠(yuǎn)距離的（在工作區(qū)內(nèi)）及超遠(yuǎn)距離的（超出工作區(qū)）。

　　超近距離作用的敏感裝置能給出關(guān)于外界環(huán)境與對象相接觸的信息以及接觸特性的信息。接觸傳感器、滑動傳感器（和人體每塊皮膚上的觸覺感受器官相類似）、當(dāng)和外界環(huán)境中物體相互作用時產(chǎn)生生產(chǎn)力和壓力信號的傳感器都屬于這種敏感裝置。

　　近距離作用的敏感裝置給出機器人機械手工作機構(gòu)附近的物體的信息。其距離由直接接觸（即零）到幾十毫米，用無接觸方式進行測量。這種裝置有手爪定位傳感器，各種近距離作用的測距儀等等。

　　遠(yuǎn)距離作用的敏感裝置能獲得整個工作區(qū)的外界環(huán)境的信息。測距儀、坐標(biāo)方位儀、電視或其它類型的工業(yè)視覺裝置都屬于這種敏感裝置。這些敏感裝置給出的信息，為機器人提供了整個工作區(qū)的特征全貌，確定出到各種物體和各種障礙物的距離，各物體尺寸和外形等。

　　超遠(yuǎn)距離作用的敏感裝置，主要是在移動式機器人中使用。

　　現(xiàn)在來研究某些典型的外部信息敏感裝置。

　　繼電作用式（限位式）和連續(xù)作用式接觸傳感器，在工業(yè)機器人**得到了實際應(yīng)用。簡單的繼電作用式接觸傳感器的設(shè)計基礎(chǔ)是微型開關(guān)。微型開關(guān)尺寸小，可供選擇的產(chǎn)品種類多，所以在接觸傳感器中應(yīng)用很廣。接觸傳感器是由不大的薄片和微型開關(guān)構(gòu)成的。薄片碰到物體就產(chǎn)生變形。薄片壓住微型開關(guān)，使它動作。

　　連續(xù)作用接觸傳感器根據(jù)感應(yīng)式變換器，或采用金屬聚合組合材料制成。金屬聚合組合材料有變形就會改變自己的特性，其體電阻能變化幾個數(shù)量級，所以可制造小型的、高靈敏的接觸傳感器。

　　圖1給出了繼電作用（圖α）和連續(xù)作用（圖β）接觸傳感器結(jié)構(gòu)示意圖和它們的典型靜態(tài)特征。

　　“石川電氣技師”公司“靈活”型機器人機械手就是裝備了繼電器作用和連續(xù)作用的接觸敏感裝置。在焊接過程中用它測量零件的距離。繼電器作用式和連續(xù)作用式的接觸敏感裝置的測距精度分別為±0.5和±0.1毫米。