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一個(gè)簡易機(jī)器人,竟然用了這么多顆數(shù)字傳感器

發(fā)布時(shí)間:2017-03-02 來源:頭條網(wǎng)/電子日 責(zé)任編輯:susan

【導(dǎo)讀】數(shù)字傳感器由敏感元器件、轉(zhuǎn)換元器件、變換電路和輔助電源4部分組成。下面我們就按照在機(jī)器人身上應(yīng)用的功能來說說這些數(shù)字傳感器,相信應(yīng)用了下面介紹的這些傳感器后,你的機(jī)器人一定會更有生機(jī)。

人們?yōu)榱藦耐饨绔@取信息,必須借助于感覺器官。 而單靠人們自身的感覺器官,在研究自然現(xiàn)象和規(guī)律以及生產(chǎn)活動中它們的功能就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠了。為適應(yīng)這種情況,就需要傳感器。因此可以說,傳感器是人類五官的延長,同樣它們也構(gòu)成了機(jī)器人的五官。
 
 
與模擬傳感器類似,數(shù)字傳感器也是由敏感元器件、轉(zhuǎn)換元器件、變換電路和輔助電源4部分組成。其分類也完全相同,根據(jù)其基本感知功能分為熱敏傳感器、光敏傳感器、氣敏傳感器、力敏傳感器、磁敏傳感器、濕敏傳感器、聲敏傳感器、放射線敏感傳感器、色敏傳感器和味敏傳感器等十大類。而數(shù)字傳感器相對于模擬傳感器就要簡單得多,它沒有那些復(fù)雜的帶有公式的特性曲線,轉(zhuǎn)而代替的是高電平與低電平信號。而相對控制器讀取的是0與1的信號,這就是數(shù)字傳感器。
 
 
下面我們就按照在機(jī)器人身上應(yīng)用的功能來說說這些數(shù)字傳感器,相信應(yīng)用了下面介紹的這些傳感器后,你的機(jī)器人一定會更有生機(jī)。
 
制作機(jī)器人的第一個(gè)問題就是機(jī)器人的開啟與關(guān)閉,相信你一定離不開下面這些傳感器。沒錯(cuò),它們扮演著開啟和關(guān)閉機(jī)器人的角色。1、機(jī)械按鈕傳感器
 
按鈕開關(guān)(見圖1)利用推動傳動機(jī)構(gòu),使動觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)接通或斷開,從而實(shí)現(xiàn)電路換接的開關(guān)。它是一種結(jié)構(gòu)簡單、應(yīng)用廣泛的主令電器。按鈕可以分為常開式按鈕、常閉式按鈕和復(fù)合式按鈕,根據(jù)連接方式的不同,按下按鈕時(shí)可對應(yīng)不同的電平信號。
 
圖1.機(jī)械按鈕傳感器
 
還有一種在機(jī)器人比賽、生活中應(yīng)用更為廣泛的按鈕傳感器。雖然與普通按鈕的原理相同,但外形卻很奇特,它就是碰撞開關(guān)
 
在機(jī)器人比賽中,碰撞開關(guān)經(jīng)常被用在碰撞壁障小車上(見圖3)。小車前端的碰撞開關(guān)在碰撞到障礙物時(shí)就會給控制器反饋一個(gè)信號,告訴控制器前方左側(cè)或右側(cè)有障礙物,程序再控制小車轉(zhuǎn)彎避開障礙物。
 
圖2.碰撞避障小車2、電容觸摸傳感器
 
觸摸傳感器的原理是:當(dāng)人體(手指)接觸金屬感應(yīng)片時(shí),由于人體相當(dāng)于1個(gè)大電容,因此會在感應(yīng)片和人體間形成一個(gè)電容,感應(yīng)電容量通常有幾皮法到幾十皮法。利用這個(gè)最基本的原理,在外部搭建相關(guān)電路(把引腳配置為輸入,電容充電,那么觸摸時(shí)充當(dāng)電容的人體會改變原有電容值和充電時(shí)間),就可以根據(jù)這個(gè)電容量的變化,檢測是否有人體接觸金屬感應(yīng)片。
 
圖3.電容觸摸傳感器
 
觸摸式電容傳感器(見圖4)是在PCB上覆蓋一層絕緣層制作而成,所以堅(jiān)固、耐磨、絕緣、隔塵、隔水,而且外觀美觀新穎,已在廣泛應(yīng)用在諸多領(lǐng)域。此外它并非傳統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu),避免了機(jī)械按鈕中存在的機(jī)械故障與機(jī)械磨損等問題。
 
3、電磁繼電器
 
下面介紹的開關(guān)就更高大上了,它就是電磁繼電器(見圖5)。電磁繼電器是一種電控制元器件,當(dāng)輸入量的變化達(dá)到規(guī)定要求時(shí),就會被觸發(fā)導(dǎo)通。它關(guān)系到控制系統(tǒng)和被控制系統(tǒng)之間的互動。通常應(yīng)用于自動化的控制電路中,它實(shí)際上是用小電流去控制大電流運(yùn)作的一種“自動開關(guān)”。
 
圖4.電磁繼電器
 
因?yàn)殡姶爬^電器具有這種弱電控制強(qiáng)電的特性,所以它多應(yīng)用于大型機(jī)器人,特別是需要較高電壓驅(qū)動的機(jī)器人和大部分工業(yè)機(jī)器人身上??刂齐娐放c驅(qū)動電路的分離也可以防止兩者互相干擾,保證了控制部分的安全。
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