一、常用傳感器及其原理
1.位置傳感器
（1）電位器
電位器通過電阻把位置信息轉(zhuǎn)化為隨位置變化的電壓。
示意圖和公式如下
電位器通常用來作為內(nèi)部反饋傳感器，以檢測關(guān)節(jié)和連桿的位置。
光源（LED）會向接收器（光電二極管）發(fā)出光束，光源和接收器都安裝在旋轉(zhuǎn)連接軸承的靜止部位，編碼器是一個帶有透明小窗的遮光圓盤，被安裝在軸承的轉(zhuǎn)動部分。
當(dāng)軸承轉(zhuǎn)動時，編碼器會讓光束交替通過（通過小窗）。光電二極管則隨著位置的變化輸出對應(yīng)的高電平或低電平信號，光電二極管的輸出可以通過專門的電路轉(zhuǎn)化為位置和速率信息，達(dá)到了編碼的作用。
（1）增量式編碼器
透光和不透光的弧段尺寸相同且交替出現(xiàn)。
增量式編碼器就像積分器，它僅能檢測角位置的變化。
增量式編碼器只能告訴我們移動了多少。
進(jìn)行位置跟蹤的系統(tǒng)中，都必須在系統(tǒng)開始時進(jìn)行復(fù)位
（2）絕對式編碼器
絕對式編碼器的每個位置都對應(yīng)著透光和不透光弧段的唯一組合，這種確定組合有唯一的特征。
3.傳輸時間測量（磁反射）型位移傳感器
通過導(dǎo)體發(fā)射脈沖，當(dāng)其遇到磁體就返回來，機(jī)器人中的位移傳感器就是這種類型。根據(jù)傳播時間計算出位置信息。
4.速度傳感器
（1）使用測速計
（2）位置信號求微分
位置信號中噪聲較小，對它進(jìn)行微分來求速度信號。
相反，對速度信號求積分可得位置信號。
5.力和壓力傳感器
（1）壓電晶體：壓電材料在施加一定電壓時將會收縮，而在受到擠壓時將會產(chǎn)生一定的電壓。
（2）力敏電阻：其阻值隨垂直施加在表面的力的增加而降低。
（3）應(yīng)變片：用于測量力，應(yīng)變片的輸出是與其形變成正比的阻值，而形變本身又與施加的力成正比。
6.力矩傳感器
在軸上安裝兩個力傳感器，在相反的面上將它們方向相反的放置。如果在軸上施加力矩，力矩將在軸上產(chǎn)生兩個方向相反的力和兩個方向相反的形變。
7.可見光和紅外傳感器
這些傳感器的電阻隨著投射在其上面光強(qiáng)的變化而改變。入射的光強(qiáng)為零，電阻就最大。光強(qiáng)越大，電阻就越小，相應(yīng)流過的電流就越大。
光敏電阻，當(dāng)光強(qiáng)超過一定程度時，它就會導(dǎo)通，否則就斷開。
光傳感器對光敏感，紅外傳感器對紅外光敏感。如果需要用光測量一段長的距離來進(jìn)行導(dǎo)航，就可以使用紅外線，這樣不會干擾人的注意或影響任何人。
8.接觸和觸覺傳感器
接觸傳感器：最簡單的是微動開關(guān)，接觸發(fā)生時就接通或者斷開。
觸覺傳感器：很多接觸傳感器的組合，可以提供有關(guān)接觸物體的更多信息。
9.接近覺傳感器
探測兩個物體接觸之前一個物體靠近另一個物體。
（1）磁感應(yīng)接觸覺傳感器
（2）光學(xué)接近覺傳感器
（3）超聲波接近覺傳感器
10.測距儀
（1）超聲波測距儀
優(yōu)點：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)堅固，簡單，廉價，并且能耗低
缺點：分辨率和最大工作距離受限，背景噪聲過高會影響超聲波設(shè)備工作。
通過測量傳輸時間進(jìn)行測距。
（2）光測距儀
常用的是三角法
11.嗅覺傳感器
12.味覺傳感器
13.視覺系統(tǒng)
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