對于新一代機器人，特別是 各種移動(dòng)機器人，則要求具有自校正能力和反應環(huán)境不測變化的能力。已有越來(lái)越多的機 器人具有各種外部感覺(jué)能力。

1. 應用微限位開(kāi)關(guān)的五指機械手

微型開(kāi)關(guān)可能是接觸傳感器Z經(jīng)濟和Z常用的類(lèi)型。微開(kāi)關(guān)的安裝位置應保障工作空間內的物體避免 事故性碰撞。當裝有靈敏元件時(shí)，這類(lèi)設備還能保護物體不受到過(guò)大的作用力。

圖6-13表示一個(gè)接到機械手的接觸開(kāi)關(guān)系統。這 個(gè)機械手具有整體式手掌，各個(gè)開(kāi)關(guān)共用一條地線(xiàn)。 這時(shí)的機械手處于空載狀態(tài)，五個(gè)微開(kāi)關(guān)均打開(kāi)，因 而放大器的輸人端均為高電位，即處于邏輯“1”狀 態(tài)。如果有任一個(gè)微開(kāi)關(guān)因手指接觸到物體而接通， 那么就送一個(gè)邏輯“0”至放大器。

2. 隔離式雙態(tài)接觸傳感器

隔離式雙態(tài)接觸傳感器系統主要由雙穩態(tài)開(kāi)關(guān)組成。當把此開(kāi)關(guān)裝在機器人手臂上時(shí)，能夠避免手臂 與障礙物相碰撞。工業(yè)機器人手臂上一般不裝設這種 保護裝置。如果把開(kāi)關(guān)裝在機械手末端(如夾手)上， 那么其作用就比較大。圖6-14表示裝有這種傳感器的夾手。這種傳感器的重復度可達1μm, 分辨度為2 μm。

圖6-14的觸覺(jué)傳感器能夠提供更多的信息。如果要這個(gè)夾手達到全部可達空間，那 么傳感器1～4將發(fā)出安全接觸信號，并對工作策略產(chǎn)生影響。如果傳感器1被觸發(fā)，那 么機械手的夾手必定向下移動(dòng)。傳感器5和6具有不同的功用。如果同時(shí)觸發(fā)它們，而且 夾手口部距離AB 為Z短，那么這表明夾手沒(méi)有抓到物體。如果傳感器5和6只有一個(gè)被 觸發(fā)，而且 AB 的距離為Z大，那么這表明夾手已移動(dòng)，而且碰到一個(gè)被夾手抓住的物體 或障礙。如果傳感器5和6均被激發(fā)，而且AB 小于A(yíng)B 的Z大值，那么這說(shuō)明夾手抓住 了某個(gè)物體。

距離AB 提供了夾手內物體的信息，如維數等。把這種信息加至數據庫.就能夠保證 進(jìn)行成功的操作。

3. 單模擬量傳感器

在原理上，單模擬量傳感器是一個(gè)輸出正比于局部 應力的系統�？捎盟鼇�(lái)檢測靜態(tài)特性(位置檢測)和動(dòng)態(tài) 特性(力或應力檢測)。根據它在機器人上的安裝位置以 及它與其他傳感器的聯(lián)系情況，其作用是多樣的。下面 舉兩個(gè)例子。

(1)橋式接觸探測器

橋式接觸探測器由敏感元件組成，它能夠測量由探 測器施于物體的力F 的三個(gè)分力F, 、F, 和 F₂, 見(jiàn)圖6-15。 探測器的探頭直徑為3mm, 長(cháng)度為12mm, 它與物體相接 觸，并把壓力傳遞到一個(gè)柔性的十字形葉片上。葉片上 測量電橋

裝有3～4個(gè)測量橋，用于檢測壓力分量 F. 以及兩個(gè)扭矩M, 和 M( 分 別 對 應ox 和 oy 軸)。對系統進(jìn)行控制，使探頭壓力在任何方向都維持不變。探頭可沿 x,y 和z 三個(gè)自由 度移動(dòng)。探頭運動(dòng)控制可由程序自動(dòng)進(jìn)行，也可用控制盒手動(dòng)控制。經(jīng)過(guò)適當的探測，就 能夠知道機器人環(huán)境的概況。

(2)靈敏指頭夾持器

圖6-16表示出機器人兩手指中的一個(gè)。每個(gè)手指裝有7個(gè)靈敏的控制板.用以檢測 機器人末端裝置與環(huán)境的接觸。每個(gè)手指內部裝設18個(gè)單模擬量傳感器，其作用原理如 下：每個(gè)按鈕觸發(fā)一道被遮掩的光束，就像受到應力作用一樣。光束從發(fā)光二極管發(fā)出， 并由光晶體管接收。這個(gè)系統能夠控制夾緊力的測量與調整，并給出被夾持物體的粗略 形 狀 。