機器人傳感器是實現(xiàn)機器人及自身與外部環(huán)境進行信息交互的重要手段。通過搭載不同類型的傳感器,機器人對其自身及周圍環(huán)境進行檢測,并對檢測結(jié)果進行處理、分析、決策,然后選擇合適的運動。本書按傳感器基礎(chǔ)篇、機器人傳感器篇進行編排,全書共7章,前后呼應(yīng),循序漸進,由常用傳感器到機器人傳感器應(yīng)用,逐步介紹了傳感器的基礎(chǔ)知識與檢測技術(shù)、常用傳感器、智能傳感器、機器人常用傳感器、工業(yè)機器人常用傳感器、移動機器人常用傳感器、機器人多傳感器信息融合等內(nèi)容。
遲明路博士,國家二級創(chuàng)新工程師/一級培訓師,主要從事微型膠囊機器人、機器人動力學等方面的教學和科研工作,參與完成國家自然科學基金項目:體內(nèi)花瓣型全懸浮膠囊機器人的多楔形效應(yīng)、空間萬向均勻旋轉(zhuǎn)磁矢量的反相位信號疊加控制原理、欠驅(qū)動膠囊機器人多模態(tài)轉(zhuǎn)換機理與萬向磁場正交變換控制策略等科研項目。曾獲全國仿真教學大賽三等獎,河南省高校電工電子基礎(chǔ)課程實驗教學案例競賽獎多項,第四屆CRH雜交水稻杯機器人創(chuàng)客教學比武大賽一等獎,河南省本科高校青年教師課堂教學創(chuàng)新大賽一等獎,河南省教育系統(tǒng)教學技能競賽(高校工科)一等獎,第十五屆"挑戰(zhàn)杯”河南省大學生課外學術(shù)科技作品競賽優(yōu)秀指導老師獎。指導學生獲TI杯全國大學生電子設(shè)計競賽三等獎,第三屆中國高校智能機器人創(chuàng)意大賽三等獎,第十五屆"挑戰(zhàn)杯”河南省大學生課外學術(shù)科技作品競賽省級獎多項,河南省大學生機器人競賽獎多項,主持河南省高校大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目多項。
第一篇 傳感器基礎(chǔ)篇
第1章 傳感器基礎(chǔ)知識與檢測技術(shù)
1.1 傳感器的定義和特點
1.1.1 傳感器的定義
1.1.2 傳感器的特點
1.2 傳感器的組成和分類
1.2.1 傳感器的組成
1.2.2 傳感器的分類
1.3 傳感器的特性分析
1.3.1 傳感器的靜態(tài)特性
1.3.2 傳感器的動態(tài)特性
1.4 傳感器的誤差與標定
1.4.1 傳感器的誤差類型
1.4.2 誤差的表示方法
1.4.3 傳感器的標定
1.5 機器人與傳感器的發(fā)展趨勢
第2章 常用的傳感器
2.1 結(jié)構(gòu)型傳感器
2.1.1 電阻應(yīng)變式傳感器
2.1.2 電容式傳感器
2.1.3 電感式傳感器
2.1.4 電渦流式傳感器
2.2 物性型傳感器
2.2.1 壓阻式傳感器
2.2.2 壓電式傳感器
2.2.3 光電式傳感器
第二篇 機器人傳感器篇
第3章 智能傳感器
3.1 智能傳感器的定義與特點
3.1.1 智能傳感器的定義
3.1.2 智能傳感器的特點
3.2 智能傳感器的構(gòu)成
3.3 智能傳感器的應(yīng)用
3.3.1 智能CMOS傳感器
3.3.2 智能姿態(tài)傳感器
3.3.3 智能加速度傳感器
3.3.4 智能角速率陀螺
第4章 機器人常用傳感器
4.1 機器人傳感器的分類和要求
4.1.1 機器人傳感器的分類
4.1.2 機器人傳感器的要求
4.2 常用內(nèi)部傳感器
4.2.1 位置傳感器
4.2.2 速度傳感器
4.2.3 加速度傳感器
4.2.4 傾斜角傳感器
4.2.5 力覺傳感器
4.3 常用外部傳感器
4.3.1 視覺傳感器
4.3.2 聽覺傳感器
4.3.3 嗅覺傳感器
4.3.4 味覺傳感器
4.3.5 觸覺傳感器
4.3.6 接近覺傳感器
第5章 工業(yè)機器人常用傳感器
5.1 工業(yè)機器人基本知識
5.1.1 工業(yè)機器人概述
5.1.2 工業(yè)機器人傳感器的分類及選擇
5.2 工業(yè)機器人的位置、位移傳感器
5.2.1 位姿傳感器
5.2.2 柔性腕力傳感器
5.2.3 工件識別傳感器
5.2.4 裝配機器人視覺傳感技術(shù)
5.2.5 多傳感器信息融合裝配機器人
5.3 焊接機器人常用傳感器
5.3.1 電弧傳感系統(tǒng)
5.3.2 超聲傳感跟蹤系統(tǒng)
5.3.3 視覺傳感跟蹤系統(tǒng)
5.4 管道機器人常用傳感器
5.4.1 煤氣管道檢測傳感系統(tǒng)
5.4.2 石油管道檢測傳感技術(shù)
5.4.3 污水管道檢測傳感技術(shù)
5.4.4 管道無線定位傳感技術(shù)
第6章 移動機器人常用傳感器
6.1 移動機器人內(nèi)部傳感器
6.1.1 磁性編碼器
6.1.2 陀螺儀
6.1.3 慣性測量單元
6.2 移動機器人外部傳感器
6.2.1 GPS
6.2.2 聲吶
6.2.3 激光雷達
6.2.4 毫米波雷達
6.2.5 紅外測距傳感器
第7章 機器人多傳感器信息融合
7.1 多傳感器信息融合概述
7.1.1 多傳感器信息融合的定義
7.1.2 多傳感器數(shù)據(jù)融合的特點
7.1.3 多傳感器信息融合的關(guān)鍵問題
7.1.4 多傳感器信息融合的應(yīng)用
7.2 多傳感器數(shù)據(jù)融合的功能模型
7.2.1 White功能模型
7.2.2 JDL模型
7.2.3 多傳感器信息融合過程
7.3 多傳感器信息融合的層次與結(jié)構(gòu)模型
7.3.1 像素級融合
7.3.2 特征級融合
7.3.3 決策級融合
7.3.4 分布式融合
7.3.5 集中式融合
7.3.6 混合式融合
7.4 多傳感器信息融合算法
7.4.1 算法分類
7.4.2 卡爾曼濾波
7.4.3 貝葉斯推理
7.4.4 Dempster-Shafer算法
7.4.5 基于信息論的數(shù)據(jù)融合
7.4.6 基于感知的數(shù)據(jù)融合
7.4.7 智能數(shù)據(jù)融合
7.5 多傳感器融合應(yīng)用
參考文獻