传感器助力机器人的发展更进一步

本文就是旨在介绍传感器在机器人应用方面的一些例子，用来说明传感器是机器人必不可少的一部分器件。

在制造和物流一线、医疗设施与福利设施以及家庭等各种各样的地方，替代人类进行工作的机器人正在大显身手。其种类繁多，除了工厂自动化设备和自动导引搬运车（Auto Guided Vehicle: AGV）外，还有迎宾机器人、护理机器人、以及在家中提供康复和娱乐的交流机器人。

机器人分为“工业机器人”和“服务机器人”。在工厂等制造一线工作的工业机器人在不与人接触的环境下替代人类从事规定的操作，而服务机器人则从事迎宾、护理等服务，主要在店铺、办公室等人类附近的公共场所里活动。确保安全性是让服务机器人与人类共存的首要条件。

服务机器人正在世界范围内逐渐普及，今后，随着传感器和系统的升级，还将有望出现新型机器人并与我们的生活越来越密切。

服务机器人中，在家庭中扮演宠物或家人角色的“陪伴机器人*1”通过基于AI的聊天功能和流畅的动作，甚至让人们忘记了它们其实都是机器所做出的行为。随着当今社会人与人之间的交流逐渐减少，它还作为缓解孤独感的一种方式而受到关注。

这种机器人流畅而自然的动作离不开电机性能以及控制电机的“控制器”与“角度传感器”等元件。手臂、躯体、车轮等机器人主体的可动部都装有小型伺服电机，控制器将精准地控制每个电机的动作。同时，角度传感器则准确地检测电机旋转的角度和速度。

为了让陪伴机器人之类的小型机器人做出自然准确的动作，则需要利用高精度角度检测和高速响应性能使电机实现最佳扭矩响应。因此，高精度角度传感器与小型嵌入式控制器将承担起重要的作用。TAS/TAD系列正在以服务机器人为首的广泛用途中大显身手。

电容式接近传感器工作原理：电容式接近传感器用于检测感应器与感应器间电容的变化。电容的大小取决于感应物体的大小和距离。普通的电容式接近传感器类似于具有两个平行板的电容器，其中检测两个板的容量。其中一块板是被测物体（带有假想的地面），另一块板是传感器的感应面。检测这两个极之间产生的电容变化。电容式接近传感器可以检测的物体取决于它们的介电常数，但它们除了金属之外还包括树脂和水。

工业机器人手夹持器是一种具有多自由度、灵巧地抓握对象的机械结构构件。适用于各种工业自动化的生产、装配、操作，能完成高风险环境下的信息探测、物资收集、探测、排爆等工作。工业机器人手手夹持器一般都采用钳形结构，通过开合和夹紧的方式对物体进行夹紧。所以，钳口开度的准确测量与控制，是决定夹持成败的关键因素。

因为接近传感器能感应到距离和位置的变化，因此，在工业机器人手夹机中，是一种常用的测量开合元件，它利用磁场的变化与被测金属零件之间的相对位置关系来进行测量。通常，接近传感器安装在工业机器人夹持器的其中一个夹钳上，在夹取。当夹紧物体时，靠近传感器可以通过感应磁场大小的变化来判断两者之间的距离。

视觉传感器一般安装在工业机器人手爪中的夹持器上，通过感应磁场的大小变化，接近传感器可以判断两只手(钳子)距离的远近。从而可与设定值进行比较，调节工业机器人手夹持器开度的大小，避免抓空或损坏物件。