机器人内部传感器-位置传感器-电位器式位置传感器

位置传感器

位置感觉是机器人最基本的感觉要求,可以通过多种传感器来实现。位置传感器包括位置和角度检测传感器。常用的机器人位置传感器有电位器式、光电式、电感式、电容式、霍尔元件式、磁栅式及机械式位置传感器等。机器人各关节和连杆的运动定位精度要求、重复精度要求及运动范围要求,是选择机器人位置传感器的基本依据。

图1 常用的机器人位置传感器

电位器式位置传感器

电位器式位置传感器由1个绕线电阻(或薄膜电阻)和1个滑动触点组成。其中,滑动触点通过机械装置受被检测量的控制。当被检测的位置量发生变化时,滑动触点也发生位移,改变了滑动触点与电位器各端之间的电阻值和输出电压值。根据这种输出电压值的变化,可以检测出机器人各关节的位置和位移量。

按照电位器式位置传感器的结构,可以把它分为两大类:一类是直线型电位器,另一类是旋转型电位器。

图2 直线型电位器&旋转型电位器

  1. 直线型电位器主要用于检测直线位移,其电阻器采用直线型螺线管或直线型碳膜电阻,滑动触点只能沿电阻的轴线方向做直线运动。直线型电位器的工作范围和分辨率受电阻器长度的限制,绕线电阻、电阻丝本身的不均匀性会造成电位器式位置传感器的输入/输出关系的非线性。

在载有物体的工作台下面,有与电阻接触的触头。当工作台左右移动时,触头也随之运动,从而改变了与电阻接触的位置,检测的是以电阻中心为基准位置的移动距离。

  1. 旋转型电位器的电阻元件是呈圆弧状的,滑动触点也只能在电子元件上做圆周运动。旋转型电位器有单圈电位器和多圈电位器两种。由于滑动触点等的限制,单圈电位器的工作范围小于360°,分辨率也有一定的限制,但对于大多数应用情况来说,这并不会妨碍它的使用。假如需要更高的分辨率和更大的工作范围,可以选用多圈电位器。

电位器式位置传感器具有很多优点,如输入/输出特性可以是线性的,输出信号选择范围大,不会因为失电而破坏其已感觉到的信息;当电源因故断电时,电位器的滑动触点将保持原来的位置不变;另外,它还具有性能稳定、结构简单、尺寸小、质量小、精度高等优点。

电位器式位置传感器的主要缺点是容易磨损(滑动触点和电阻器表面的磨损),使电位器的可靠性和寿命受到一定的影响。因此,电位器式位置传感器在机器人上的应用受到了极大的限制,近年来随着光电编码器价格的降低,电位器式位置传感器逐渐被淘汰。

相关推荐
自不量力的A同学8 小时前
全球首款 5G-A 人形机器人发布
5g·机器人
十年一梦实验室13 小时前
波士顿动力ATLAS 3.0展示6项新AI升级(SPACEO机器人)
人工智能·机器人
电气_空空13 小时前
基于单片机及传感器的机器人设计与实现
单片机·嵌入式硬件·机器人·毕业设计·毕设
boss-dog13 小时前
视觉在协作机器人上的场景应用
机器人·视觉
IT猿手17 小时前
2025最新群智能优化算法:云漂移优化(Cloud Drift Optimization,CDO)算法求解23个经典函数测试集,MATLAB
开发语言·数据库·算法·数学建模·matlab·机器人
IT猿手1 天前
2025最新群智能优化算法:海市蜃楼搜索优化(Mirage Search Optimization, MSO)算法求解23个经典函数测试集,MATLAB
开发语言·人工智能·算法·机器学习·matlab·机器人
一尘之中1 天前
从青铜巨人到硅基生命:机器人文明的意识觉醒之路--三千年人类想象与科技突破的双螺旋演进)
人工智能·科技·机器人
十年一梦实验室1 天前
机器人驱控一体平台简介
机器人
PNP机器人1 天前
研究案例:英伟达研究中心,华盛顿大学——TacSL:使用Franka机器人的视觉触觉传感器模拟和学习库
人工智能·深度学习·机器人·franka fr3
m0_665815102 天前
联核科技AGV无人叉车的应用场景有哪些?
人工智能·科技·机器人·自动化·自动驾驶