机器人传感器部分详解.ppt

7.６多传感器信息融合多传感器信息融合技术是通过对这些传感器及其观测信息的合理支配和使用，把多个传感器在时间和空间上的冗余或互补信息依据某种准则进行组合，以获取被观测对象的一致性解释或描述。多传感器融合系统主要特点是：（1）提供了冗余、互补信息。（2）信息分层的结构特性。（3）实时性。（4）低代价性。多传感与单传感的比较：多传感器数据融合系统可更大程度获取被探测目标和环境的信息量。单传感器信号处理或低层次的数据处理方式只是对人脑信息处理的一种低水平模仿。第31页,共34页，2024年2月25日，星期天多传感器融合常用的方法有：加权平均法、贝叶斯估计、卡尔曼滤波、DS证据推理、模糊逻辑、产生式规则、人工神经网络等方法。三种结构形式：串联、并联和混合融合形式。第32页,共34页，2024年2月25日，星期天Classisover.

Bye-bye!第33页,共34页，2024年2月25日，星期天感谢大家观看第34页,共34页，2024年2月25日，星期天关于机器人传感器部分详解视觉20世纪50年代后期出现，发展十分迅速，是机器人中最重要的传感器之一。机器视觉从20世纪60年代开始首先处理积木世界，后来发展到处理室外的现实世界。20世纪70年代以后，实用性的视觉系统出现了。视觉一般包括三个过程：图像获取、图像处理和图像理解。相对而言，图像理解技术还很落后。力觉机器人力传感器就安装部位来讲，可以分为关节力传感器、腕力传感器和指力传感器。国际上对腕力传感器的研究是从20世纪70年代开始的，主要研究单位有美国的DRAPER实验室、SRI研究所、IBM公司和日本的日立公司、东京大学等单位。几种主要的机器人传感器简介第2页,共34页，2024年2月25日，星期天触觉作为视觉的补充，触觉能感知目标物体的表面性能和物理特性：柔软性、硬度、弹性、粗糙度和导热性等。对它的研究从20世纪80年代初开始，到20世纪90年代初已取得了大量的成果。接近觉研究它的目的是是使机器人在移动或操作过程中获知目标（障碍）物的接近程度，移动机器人可以实现避障，操作机器人可避免手爪对目标物由于接近速度过快造成的冲击。第3页,共34页，2024年2月25日，星期天7.1传感器的分类根据检测对象的不同可分为内部传感器和外部传感器。（1）位置传感器用来检测机器人本身状态（如手臂间角度）的传感器。多为检测位置和角度的传感器。a.内部传感器第4页,共34页，2024年2月25日，星期天b.外部传感器（2）角度传感器具体有物体识别传感器、物体探伤传感器、接近觉传感器、距离传感器、力觉传感器，听觉传感器等。用来检测机器人所处环境（如是什么物体，离物体的距离有多远等）及状况（如抓取的物体是否滑落）的传感器。第5页,共34页，2024年2月25日，星期天7.2机器人的触觉一般认为触觉包括接触觉、压觉、滑觉、力觉四种，狭义的触觉按字面上来看是指前三种感知接触的感觉。1.接触觉传感器第6页,共34页，2024年2月25日，星期天开关式触觉传感器特点：外形尺寸十分大空间分辨率低利用阵列这一概念已开发了许多重要的传感器。第7页,共34页，2024年2月25日，星期天压阻式阵列触觉传感器碳毡（CSA）灵敏度高，具有较强的耐过载能力。缺点是有迟滞，线性差。导电橡胶的电阻也会随压力的变化而变化，因此也常用来作为触觉传感器的敏感材料。碳毡（CSA）第8页,共34页，2024年2月25日，星期天另外还有光学式触觉传感器、电容式阵列触觉传感器等。它利用一种具有压电和热释电性的高分子材料研制而成。第9页,共34页，2024年2月25日，星期天2.压觉传感器第10页,共34页，2024年2月25日，星期天3.力觉传感器力觉传感器使用的主要元件是电阻应变片。（3）装在机器人手爪指关节（或手指上）的力传感器，称为指力传感器。通常我们将机器人的力传感器分为三类：（1）装在关节驱动器上的力传感器，称为关节力传感器。用于控制中的力反馈。（2）装在末端执行器和机器人最后一个关节之间的力传感器，称为腕力传感器。第11页,共34页，2024年2月25日，星期天SRI（StanfordResearchInstitute）研制的六维腕力传感器，如图所示。它由一只直径为75mm的铝管铣削而成，具有八个窄长的弹性梁，每个梁的颈部只传