機器人與人“交集”需要多少種傳感器？
機器人產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn)是“小產(chǎn)業(yè)、大市場(chǎng)、高科技、高效益”，應注重應用和數控系統的研發(fā)，給機器人“大腦”。同時(shí)加大關(guān)鍵零部件和元器件的研發(fā)研制，培育自主知識產(chǎn)權品牌。而未來(lái)隨著(zhù)科技的發(fā)展，相信作為機器人“大腦”部件之一的傳感器，必將攻堅克難，助力機器人與人類(lèi)完美“交集”。
無(wú)人駕駛、掃地、下圍棋……從特斯拉的Autopilot到谷歌的阿爾法Go，如今，新一輪的機器人熱潮似乎已經(jīng)撲面而來(lái)。而在國內，眾多機器人生產(chǎn)制造相關(guān)企業(yè)發(fā)展迅猛，產(chǎn)業(yè)格局初步形成。11月16日，機器人成“中國科技第一展”——第十八屆中國國際高新技術(shù)成果交易會(huì )關(guān)注焦點(diǎn)。而日前在廣州舉行的2016中國機器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新峰會(huì )上，有專(zhuān)家提出機器人產(chǎn)業(yè)更應注重應用和數控系統的研發(fā)，給機器人“大腦”。
剛過(guò)去的“雙11”創(chuàng )造了1207億元的巨量交易紀錄，而幕后的機器人也是功不可沒(méi)，你每搶的4個(gè)包裹里面可能就有一個(gè)包裹，是由裝載了西門(mén)子數控（南京）有限公司變頻器的輸送機和分揀機分揀的。當工人在操作臺上裝配復雜產(chǎn)品時(shí)，機器人系統負責“打下手”，嚴密監督工人防止出錯。只見(jiàn)工人左側是一個(gè)“零件柜”，密密麻麻的格子里放著(zhù)不同小零件。下一道工序要用什么零件，小格子上的黃燈會(huì )提前亮起提醒。最有意思的是工具臺，每一把螺絲刀、起子都有自己的固定位置。機器系統會(huì )通過(guò)亮綠燈，提示工人下一個(gè)步驟該用什么工具，“德國式”的嚴謹可見(jiàn)一斑。
要給機器人“大腦”，使機器人的終極目標與人無(wú)限接近，讓機器人獲取外界信息、解析周邊環(huán)境并作出相應反應的“五官”，就不得不提到傳感器了。
機器人的視覺(jué)、力覺(jué)、觸覺(jué)早已進(jìn)入實(shí)用階段，而且他的感官，如聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)、味覺(jué)、滑覺(jué)等還等待攻克——研究出對應的傳感器。傳感器其實(shí)就是一種檢測裝置，感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿(mǎn)足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。
最受關(guān)注的人類(lèi)5大感覺(jué)器官，如果用傳感器相比擬的話(huà)，可以簡(jiǎn)單做一些歸類(lèi)：
視覺(jué)——光敏傳感器；
聽(tīng)覺(jué)——聲敏傳感器；
嗅覺(jué)——氣敏傳感器；
味覺(jué)——化學(xué)傳感器；
觸覺(jué)——壓敏、溫敏、流體傳感器。
然而，機器人只有五官遠遠不夠，一般可以這樣說(shuō)，感官越豐富的機器人，其內部就會(huì )有越多的傳感器。換句話(huà)說(shuō)，如果你的機器人并不是那么靈敏，也許就是因為少了傳感器。
按照傳感器的用武之地，即檢測對象，可以簡(jiǎn)單將傳感器簡(jiǎn)單分為內外兩部分。
內部傳感器，又稱(chēng)為體內傳感器，主要用于檢測機器人各內部系統的狀況，如各關(guān)節的位置、速度、加速度溫度、電機速度、電機載荷、電池電壓等，并將所測得的信息作為反饋信息送至控制器，形成閉環(huán)控制。
外部傳感器，又稱(chēng)為外界傳感器，用于獲取有關(guān)機器人的作業(yè)對象及外界環(huán)境等方面的信息，是機器人與周?chē)换スぷ鞯男畔⑼ǖ?，是用?lái)執行視覺(jué)、接近覺(jué)、嗅覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等傳感器，比如距離測量、聲音、光線(xiàn)等。
根據運行方式，傳感器也可以分為被動(dòng)式傳感器和主動(dòng)式傳感器。被動(dòng)式傳感器是指本身不發(fā)出能量，靠捕獲外界光線(xiàn)來(lái)獲得信息的傳感器，如CCD；主動(dòng)式傳感器就是那些有自主性的傳感器了，它們能發(fā)出探測信號，如紅外等。
傳感器其實(shí)也相當于人類(lèi)的神經(jīng)末梢，所以可知，靈敏度與分布的密度有極大的關(guān)系。的確如此，因為對靈敏度的高要求，服務(wù)機器人必須攜帶更多的傳感器，這個(gè)世界難題也困擾了世界很多設計師。除了把傳感器做得更薄，他們也正在往“一個(gè)傳感器多個(gè)功能”的方向努力。
朱先生