末端感知系统是机器人末端执行器中的关键组成部分,主要用于感知外部环境和内部状态,为决策提供数据支持。根据搜索结果,末端感知系统通常包括以下内容:
一、内部传感器模块
位置与角度传感器 - 直流伺服电动机编码器:检测电动机转速和位置,实现半闭环控制,精确控制真空吸盘、手指等部件的运动。
- 旋转编码器/角度传感器:监测关节角度,确保末端执行器的姿态准确性。
力传感器
- 指力传感器:测量抓取物体时的压力,避免过度用力导致损坏。
- 腕力传感器:实时反馈腕部受力情况,优化抓取策略。
接近传感器与距离传感器
- 近距传感器:检测近距离障碍物,防止碰撞。
- 远距传感器:测量与目标物体的距离,辅助空间定位。
二、外部传感器模块
视觉传感器
- 激光雷达(LIDAR)/摄像头:通过激光扫描或图像识别获取目标形状、颜色等视觉信息。
- 光学传感器:如CCD摄像头,用于识别物体特征或进行三维重建。
触觉传感器
- 柔性传感器/压力传感器:通过接触物体感知表面纹理、硬度等特性,调整抓取力度。
三、感知系统集成与处理
传感器融合: 将内部传感器(如编码器、力传感器)与外部传感器(如激光雷达、摄像头)的数据进行融合,提高感知精度。 信号处理与决策
四、特殊感知装置(部分应用场景)
形变感知:利用弹性球体、柔性外壳等结构,通过反射光分析末端外壳形变,适应不同形状物体。
总结
末端感知系统通过多传感器融合与智能处理,实现对外部环境的高精度感知和内部状态的实时监控,是机器人精准操作的核心保障。不同场景下,视觉、触觉、力觉等传感器的组合方式会有所差异,需根据具体任务进行优化配置。