对视觉触觉如何检测.docx

对视觉触觉如何检测.docx感器将其与内存中存储的基准图像进行比较，以做出分析。例 如，若视觉传感器被设定为辨别正确地插有八颗螺栓的机器部 件，则传感器知道应该拒收只有七颗螺栓的部件，或者螺栓未 对准的部件。此外，无论该机器部件位于视场中的哪个位置， 无论该部件是否在360度范围内旋转，视觉传感器都能做出判 断。
视觉传感器为应用的切换提供了无与伦比的灵活性。例如， 生产工序的切换（从单份装酸奶切换成冰淇淋桶）可能仅需数 秒钟，并且可遥控完成。附加的检验条件可轻松地添加到此应 用中。
视觉传感器的发展史
将接收部分，光电转换部分和扫描部分制成一体，构成视觉传 感器。在机器人领域中，几乎都是采用工业电视摄像机作为视觉传感 器。最初是用光导摄像管的摄像机。而70年代便逐渐用固体半导体 摄像机所取代，目前基本上已采用固体摄像元件的摄像机作为视觉传 感器，此外还有激光式视觉传感器等得到广泛的应用。
一光电是摄像机原理
这种摄像机是由接收部分、光电转换部分和扫描部分组成的二维 视觉传感器。其光导摄像管是一种兼有光电转化功能和扫描功能的真 空管，将图像的光信号转换成时间序列的电信号输出。
二固体半导体摄像机原理
它由许多光电二极管组成阵列，作为摄像机的感光部分以代替光 导摄像管。固体半导体摄像机是由摄像元件(CCD)、信号处理电 路、驱动电路和电源组成。二维
CCD摄像元件的构成主要有隔行传送 方式和传送方式两种。
三红外图像传感器原理
红外图像传感器是把波长(2-20) um的红外光图像变换成 如同电视图像的时序扫描信号输出的传感器。它通常由红外敏感元件 和电子扫描电路组成。
热电型红外光导摄像管构成原理
热电型光导摄像管所用的电路与可见光光导摄像管所用的 电路无实质差别。但由于热电型光导摄像管的信号比可见光弱一个数 量级，因此必须采用信噪比良好的前置放大器。又由于靶面上的热扩 散导致温度分布图像模糊，图像质量随时间推移而变差，而在靶面上 开槽，防止该现象发生。
红外CCD
使用固体电子扫描的红外摄像传感器，一般称为红外CCD, 其红外热成像原理与热电型红外光成像原理基本相同。其红外光热电 敏感元件和固体电子扫描部分均用相同半导体材料，经过一系列处理 而制成单片型红外CCD。也可用不同的半导体材料经不同处理而制 造、组装成混合型红外CCD。
三激光式视觉传感器工作原理
为利用激光作为定向性高密度光源的视觉传感器典型构成原 理示意图。它由光电转换元件及放大元件1,高速回转多面棱镜 2,激光器3等组成。随着高速旋转多面棱镜2的旋转，将激光 器3发出的激光束反射到检测对象物上的条形码4上作一维扫 描，条形码反射的光束由光电转换及放大元件1接收并放大，再 传输给信号处理装置，
从而对条形码进行识别。
视觉传感器的应用领域
视觉传感器的低成本和易用性已吸引机器设计师和工艺工程 师将其集成入各类曾经依赖人工、多个光电传感器，或根本不检 验的应用。视觉传感器的工业应用包括 检验、计量、测量、定向、瑕疵检测和 分捡。以下只是一些应用范例：
在汽车组装厂，检验由机器人涂抹 到车门边框的胶珠是否连续，是否有正 确的宽度。
在瓶装厂，校验瓶盖是否正确密封、装灌液位是否正确，以 及在封盖之前没有异物掉入瓶中。
在包装生产线，确保在正确的位置粘贴正确的包装标签。
在药品包装生产线，检验阿斯匹林药片的泡罩式包装中是否 有破损或缺失的药片。
在金属冲压公司，以每分钟逾150片的速度检验冲压部件， 比人工检验快13倍以上。
触觉传感器
用于机器人中模仿触觉功能的传感器。触觉是人与外界环境直接 接触时的重要感觉功能，研制满足要求的触觉传感器是机器人发展中 的技术关键之一。随着微电子技术的发展和各种有机材料的出现，已 经提出了多种多样的触觉传感器的研制方案，但目前大都属于实验室 阶段，达到产品化的不多。
触觉传感器的分类
触觉传感器按功能大致可分为接触觉传感器、力一力矩觉传感 器、压觉传感器和滑觉传感器等。
一、接触觉传感器
用以判断机器人（主要指四肢）是否接触到外界物体或测量被接 触物体的特征的传感器。接触觉传感器有微动开关、导电橡胶、含碳 海绵、碳素纤维、气动复位式装置等类型。
微动开关：由弹簧和触头构成。触头接触外界物体后离开基板, 造成信号通路断开，从而测到与外界物体的接触。这种常闭式（未接触时一直接通）微动开关的优点是使用方便、结构简单，缺点是易产 生机械振荡和触头易氧化。
导电橡胶式：它以导电橡胶为敏感元件。当触头接触外界物 体受压后，压迫导电橡胶，使它的电阻发生改变，从而使流经导电橡 胶的电流发生变化。这种传感器的缺点是由于导电橡胶的材料配方存 在差异，出现的漂移和滞后特性也不一致，优点是具有柔性。
含碳