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傳感器解決機(jī)器人發(fā)展四大問題 智能化進(jìn)程再提速

時(shí)間:2019-01-29 14:08:29來源:網(wǎng)絡(luò)

導(dǎo)語:?現(xiàn)代高端科技研制的各種類型機(jī)器人,已經(jīng)在眾多的領(lǐng)域得到較廣泛的應(yīng)用,占有舉重輕足的地位??茖W(xué)在不斷地發(fā)展,機(jī)器人制造工藝的各項(xiàng)性能水平也在不斷地得已提升。未來,隨著萬物互聯(lián)、智能感知時(shí)代的加速到來,機(jī)器人邁入信息化、智能化的新時(shí)代將大勢所趨,要想實(shí)現(xiàn)這一升級發(fā)展,對于機(jī)器人發(fā)展影響最大的幾門技術(shù)之中,除了人工智能、大數(shù)據(jù)、定位導(dǎo)航等之外,傳感器技術(shù)也起著至關(guān)重要的作用。

現(xiàn)代高端科技研制的各種類型機(jī)器人,已經(jīng)在眾多的領(lǐng)域得到較廣泛的應(yīng)用,占有舉重輕足的地位??茖W(xué)在不斷地發(fā)展,機(jī)器人制造工藝的各項(xiàng)性能水平也在不斷地得已提升。未來,隨著萬物互聯(lián)、智能感知時(shí)代的加速到來,機(jī)器人邁入信息化、智能化的新時(shí)代將大勢所趨,要想實(shí)現(xiàn)這一升級發(fā)展,對于機(jī)器人發(fā)展影響最大的幾門技術(shù)之中,除了人工智能、大數(shù)據(jù)、定位導(dǎo)航等之外,傳感器技術(shù)也起著至關(guān)重要的作用。

傳感器(Sensor)是一種檢測裝置,能夠感受到被測量的信息,并能將接收到的信息,按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、儲存、顯示、記錄和控制等要求。對于機(jī)器人來說,傳感器就像機(jī)器人認(rèn)識世界的媒介一般,賦予了機(jī)器人對外部環(huán)境的一切感知能力感知器官之于人類的視、力、觸、嗅、味等五種感知能力,讓物體有了像人一樣的感覺,讓物體慢慢變活,正像眼睛、鼻子、耳朵對于人體的作用一樣,傳感器在硬件中充當(dāng)一個(gè)從外界接受信息的角色。今天工采網(wǎng)小編為大家簡單說說傳感器在機(jī)器人未來發(fā)展進(jìn)程中又何作用?

機(jī)器人的視、力、觸、嗅、味等五種感知能力都需要傳感器傳輸,因此可以說傳感器對于機(jī)器人來說就像人類的各種感知器官,通過傳感器探測機(jī)器人外部工作環(huán)境和對象狀態(tài):對各關(guān)節(jié)的位置、速度、溫度、載荷、電壓等信息進(jìn)行探測和了解,進(jìn)而反饋信息至控制器形成閉環(huán)控制,有效的保證和提升機(jī)器人自身的運(yùn)作和靈敏度。內(nèi)部探測機(jī)器人自身工作狀況,通過內(nèi)外結(jié)合的全面信息交互,傳感器真正實(shí)現(xiàn)讓“機(jī)器”變成“人”。

但由于行業(yè)起步晚、競爭壓力大,我國傳感器發(fā)展依然面臨四大困境。

一:關(guān)鍵技術(shù)尚未突破。傳感器的設(shè)計(jì)技術(shù)囊括了多種學(xué)科、理論、材料和工藝知識,突破起來十分困難,目前,在人才匱乏、研發(fā)成本高昂、企業(yè)惡性競爭激烈的情況下,我國還沒有突破傳感器一些共性關(guān)鍵技術(shù)。

二:產(chǎn)業(yè)化能力不足。由于我國企業(yè)技術(shù)實(shí)力的落后,行業(yè)發(fā)展規(guī)范尚未形成,導(dǎo)致國內(nèi)傳感器產(chǎn)品不配套且不成系列,重復(fù)生產(chǎn)、惡性競爭的現(xiàn)象的多發(fā),使得產(chǎn)品可靠性較差、低端偏移較為嚴(yán)重,產(chǎn)業(yè)化程度與品種和系列不成正比,只能長期依賴國外進(jìn)口。

三:資源不集中。目前我國傳感器企業(yè)又1600余家,但大都以小微企業(yè)為主,盈利能力不強(qiáng),缺乏技術(shù)引領(lǐng)的龍頭企業(yè),最終導(dǎo)致資金、技術(shù)、企業(yè)布局、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、市場等方面都變現(xiàn)出分散的狀態(tài),資源得不到有效集中,產(chǎn)業(yè)發(fā)展也遲遲無法走向成熟。

四:高端人才較為匱乏。由于傳感器行業(yè)發(fā)展處于起步階段,資金、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)都較為薄弱,加之涉及學(xué)科多,要求知識面廣,新技術(shù)層出不窮,導(dǎo)致很難吸引到高端人才投身其中。此外,我國人才培養(yǎng)機(jī)制的不完善、不合理,也導(dǎo)致行業(yè)面臨人才缺乏問題。

如今,在政策和市場的驅(qū)動(dòng)下,我國傳感器的產(chǎn)業(yè)生態(tài)日趨完備,設(shè)計(jì)、制造等環(huán)節(jié)均有骨干企業(yè)參與其中,一些科研機(jī)構(gòu)也建立了相關(guān)服務(wù)平臺,助推產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。機(jī)器人發(fā)展仍然具有大趨勢、大路徑,未來我國只要解決技術(shù)、人才等四方面的難題,就能推動(dòng)機(jī)器人傳感器走向成熟。工采網(wǎng)作為傳感器的服務(wù)商提供了兩款用于機(jī)器人避障、測距的傳感器。關(guān)于具體的技術(shù)方案可以參考工采資訊《超聲波避障傳感器及超聲波測距傳感器在機(jī)器人中的應(yīng)用》一文。

用于避障的傳感器

避障可以說是各種機(jī)器人最基本的功能,不然機(jī)器人一走動(dòng)就碰到花花草草就不好了。機(jī)器人并不一定要通過視覺感知自己前方是否有障礙物,它們也可以通過觸覺或像蝙蝠那樣通過聲波感知。

MaxBotix超聲波避障傳感器-MB1043是一款高分辨率(1mm)、高精度低功耗的超聲波傳感器,它在設(shè)計(jì)上,不僅對干擾噪音做了處理,具備抗噪音干擾能力。而且對于大小不同的目標(biāo),和變化的供電電壓,做了靈敏度的補(bǔ)償。另外還具備標(biāo)準(zhǔn)的的內(nèi)部溫度補(bǔ)償,使得測量出來的距離數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)。應(yīng)用于室內(nèi)環(huán)境,它是一款很不錯(cuò)的低成本解決方案!

用于測距的傳感器

機(jī)器人光知道哪個(gè)方向有障礙物并不夠,還必須知道障礙物距離自己具體有多遠(yuǎn),才好判斷下一步的行動(dòng)。這時(shí)我們就需要測距傳感器。超聲波測距傳感器是一種很常見的測距傳感器,依靠超聲波的發(fā)射與反射接收中的時(shí)間差來判斷距離,這和動(dòng)物界的蝙蝠是一樣的,算是仿生學(xué)的一項(xiàng)應(yīng)用。

MaxBotix人體測距傳感器超聲波傳感器-MB1014專為行人和對象檢測而設(shè)計(jì),在同一環(huán)境中允許多個(gè)傳感器同時(shí)運(yùn)行,并且很少或幾乎不會受到其他超聲波傳感器經(jīng)常發(fā)生的相互干擾影響。這款傳感器具有380px~6.45m的檢測距離、2.5V~5.5V供電、2mA典型電流消耗、42KHz的工作頻率、極地的功耗、測量周期短等特點(diǎn),非常適合多傳感器操作或電池供電系統(tǒng),一旦收到命令開始測距,即獲悉周圍環(huán)境。MB1014的主要特性是具備易于使用的邏輯(高/低)輸出、RS232格式串行輸出。因此超聲波測距的優(yōu)點(diǎn)在于測量范圍較大且不使用光學(xué)信號,所以被測物體的顏色對于測量結(jié)果沒有影響,但其成本較高。由于它依靠聲速測距,所以對于一些影響聲速的因素較敏感,比如溫度、風(fēng)速等,而且最大允許角度較小。

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