智能制造工程关键技术(传感技术是智能制造的关键，盘点工业机器人中常见的传感技术)

当今社会，传感器的应用早已渗透到工业生产宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等领域。可以毫不夸张地说，从茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各种复杂的工程系统，几乎每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感器，传感器技术也应用地越来越广泛。

传感技术的基本原理

传感器的原理是通过敏感元件及转换元件把特定的被测信号，按一定规律转换成某种可用信号并输出，以满足信息的传输、处理、记录、显示和控制等要求。传感器能够感受诸如力、温度、光、声化学成分等物理量，并能把其按照一定的规律转换成电压、电流等电学量或转换为电路的通断。传感器是实现自动检测和自动控制的首要环节，其作用是把非电学量转换为电学量或电路的通断，从而实现很方便地进行测量、传输、处理和控制。

传感器一般由敏感元件、转换元件、转换电路和辅助电源四部分组成。其工作原理如图所示：

传感技术的种类及原理

视觉传感技术

视觉传感技术模拟了人眼的视觉系统，通过对摄像机拍摄到的图像进行图像处理，来计算对象物的特征量(面积、重心、长度、位置等)，这种技术在装配、检测、品质控制等领域有广泛应用。

力传感技术

力传感器技术使机器人可以检测张力、压力、重量、扭矩、应变和内应力等机械量，从而实现精细的操作和调整，已成为动力设备、工程机械、各种工作机械、工业自动化系统不可或缺的技术之一。

激光传感技术

激光传感技术利用激光的高方向性、高单色性和高亮度等特点可实现无接触远距离测量。激光传感技术常用于长度、距离、振动、速度、方位等物理量的测量，这种技术在测距、3D建模、路径规划等领域有广泛应用，为机器人提供了高精度的定位能力。

声音传感技术

声音传感技术使机器人能够感知声音信号，包括声音的频率、强度等。这种技术在声音识别、声音定位、环境监测等方面有应用，尤其在安全监控和故障诊断方面发挥作用。

温度和湿度传感技术

温度和湿度传感技术使得机器人能够准确地测量和监控环境的温度和湿度，在一些特殊的制造和环境控制领域中，这种传感技术可以确保工作环境的稳定性和合适性。

传感技术在工业机器人中的应用

自动检测与品质控制：利用视觉传感技术，工业机器人可以对产品进行检测，识别表面缺陷、颜色变化等，从而确保产品质量。

精确装配与加工：力传感技术使机器人能够感知装配和加工中的压力和力度，从而实现高精度的组装和加工过程。

协作机器人：传感技术使得协作机器人能够与人类工作人员共同工作，通过感知人体位置和动作，避免碰撞和伤害。

导航与路径规划：激光传感技术使得工业机器人能够感知周围环境，绘制环境地图，实现自主导航和路径规划。

安全监测与预警：温度、湿度和声音传感技术在工作环境中可以感知异常情况，如过热、过湿等，从而实现安全监测和及时预警。

工业机器人传感技术作为现代智能制造的核心，将机器人从"盲目"的操作者转变为拥有感知、理解和反应能力的智能助手。通过视觉、力、激光、声音等多种传感技术的应用，工业机器人在制造、医疗、航空等领域中取得了显著成果。未来，随着传感技术的不断创新和发展，工业机器人将进一步提升其在智能制造中的作用，为推动社会发展和经济增长贡献力量。