多功能传感器方案

机器人避障需要哪些传感器？自主导航技术是现代智能移动机器人实现行走的重要标志，而避障又是实现自主导航的基本要求，它是指机器人在行走过程中通过传感器感知到的防碍其运动的静态或动态物体，按照一定的算法进行实时路径更新，绕开障碍物，并到达目的地。在机器人的自主移动中，传感器发挥了十分重要的作用，它能够实时感知周围环境信息，包括障碍物的尺寸、形状、位置、姿态等，避障使用的传感器种类很多，均有各自不同的特点及原理，其中会涉及到视觉、超声波、红外、激光雷达等多种传感器。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。多功能传感器方案

多关节机器人为了能在未知或时变环境下自主地工作。应具有感受作业环境和规划自身动作的能力。为此，必须提高机器人对当前感知环境的快速理解识别及实时避障的能力。实时避障是实现智能化机器人自主工作能力的关键技术，也是国内外智能机器人近期发展的一个热点。其明显特征是具有传感器信息反馈，可以实现很好的智能行为。机器人避障的关键问题之一是在运动过程中如何利用传感器对环境的感知。任何类型的传感器都有各自的优点和不足。选用时需要仔细考虑各种因素。在机器人运动规划过程中传感器主要为系统提供两种信息：（1）机器人附近障碍物的存在信息。（2）障碍物与机器人间的距离。近几年，应用到机器人运动规划的传感器一般分为两大类：无源式传感器和有源式传感器。采摘GPS传感器价位红外传感器不受电磁波的干扰、非噪声源、可实现非接触性测量。

基于传感器信息在机器人避障方面的应用研究：（1）为了在实现机器人避障系统多传感器数据融合，处理器结构将朝并行体行结构发展，包括传感器功能的并行结构和算法及功能的并行结构。（2）机器人的避障系统愈高级，传感器就愈多，信息处理愈复杂，会遇到多速率采样问题。但是现有成熟的计算机控制理论涉及的都是单速率采样，即假定系统中所有A/D，D/A通道都以同样的采样速率工作。为填补此项空白，就很有必要研究多速率采样控制系统的建模，分析及设计方法。所以，机器人多传感器多速率采样控制系统研究是传感器系统今后发展方向之一。

触觉传感器是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。触觉传感器按功能大致可分为接触觉传感器、力－力矩觉传感器、压觉传感器和滑觉传感器等。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。压力传感器通常由压力敏感元件和信号处理单元组成。

机器人避障需要哪些传感器？视觉传感器：主要利用单目、双目摄像头、深度摄像机、视频信号数字化设备或基于DSP的快速信号处理器等其他外部设备获取图像，然后对周围的环境进行光学处理，将采集到的图像信息进行压缩，反馈到由神经网络和统计学方法构成的学习子系统，然后由子系统将采集到的图像信息与机器人的实际位置联系起来，完成定位。其具有结构简单，安装方式多元化及无传感器探测距离限制，成本低等优点，但受环境光影响较大、在暗处（无纹理区域）无法工作。三个关键的要素决定了传感器的选择：动态范围、速度和响应度。国产sick激光雷达传感器供应企业

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。多功能传感器方案

传感器信息处理：免疫算法。免疫算法是一种基于模拟生物体的计算方法，该算法模拟免疫系统中抗体-抗原的相互作用，通过系统对抗原（输入信号）的识别，抗体（标样信号）与抗原间亲和力的调整，以及抗体对抗原的消除来实现数字信号处理。近几年来免疫算法也被应用于机器人避障系统的传感器信号处理中，该方法模拟免疫系统的作用机制，对此系统复杂、大量的传感器信号进行处理，可以得到重叠传感器信号中起决定作用的单组传感器信息，运行速度快，从而可以减少计算机处理传感器信息时间。多功能传感器方案

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