近年来，工业机器人技术取得了很大的技术革新，在各种生产制造自动化中都用到了工业机器人。随着国家对智能制造的重视，未来对工业机器人的智能程度和自主性要求更高，以完成更复杂、更灵活的任务。传感器是工业机器人的关键。传感器可以获取丰富的信息，帮助工业机器人实现其功能。
1重要性
在汽车驾驶辅助系统（ADAS）测试中，虚拟场景测试平台可方便灵活地对辅助驾驶系统的控制策略进行测试，具有节约劳动成本，提升测试效率的优点。虚拟场景平台传感器的标定作为测试工作中的重要组成部分，其标定的精度直接影响最终的测试精度，因此标定技术已经成为各个高校和企业研究的热点。目前，ADAS主要通过实际场景和虚拟场景两种方式进行测试，在实际场景中的测试由于驾驶环境复杂，很多情况并不能完全模拟，因此存在很多局限性。而虚拟场景测试是通过在虚拟场景中模拟各种对象、路况、环境以及行为等，不仅能够缩短测试时间，还能对ADAS系统做出全面考核，使考核指标不仅仅局限在里程数。为了提升传感器的标定精度，实现ADAS的精确预警，国内外学者做了大量工作。
2工业机器人常用传感器
2.1 视觉传感器
视觉传感技术近年来发展较快。目前在三维重建、人脸识别、多机联合等领域应用已经非常成熟。视觉传感器采集的图像由处理器进行处理，提取出对特定任务有用的信息。视觉传感器主要包括各种摄像机，比如RGB摄像机、多光谱摄像机和深度摄像机。摄像机中的光敏元件通常是CCD或者CMOS，都是利用光电效应原理，将光信息转换成电信号，继而转换为数字信号。不同类型的摄像机有不同的原理，可以提供不同的信息。RGB相机是人们日常生活中使用最多的一种相机，其原理是通过红、绿、蓝3种颜色及其组合来获取各种可见颜色。多光谱相机能够获取不同波段的图像，包括可见光和不可见光波长，因此可以获得一些RGB相机无法提供的信息。深度相机则将距离信息加入到了二维图像中，实现了立体成像。视觉传感器因其成本低、信息丰富、使用方便等优点而广受欢迎。然而，视觉传感器的数据处理是复杂和耗时的。虽然许多研究者提出了几种算法，但其适用性和灵活性还不是很令人满意。
2.2 触觉传感器
触觉传感器和人类通过触觉感知一样，工业机器人也需要触觉来对环境进行感知。因此，触觉传感器就成为了工业机器人智能化的必备元件，它使工业机器人具备了靠触觉来感知的能力。根据原理不同，触觉传感器主要有4种方式。压电式、压阻式、电容式和光学原理式。压电触觉传感器是基于压电效应原理，即在外界力的作用下，压电材料表面因形变会产生电压。它的频率响应好，测量范围大，但分辨率不是很理想。压阻式触觉传感器基于压阻效应原理，即施加外力时会产生自身电阻的变化。它测量范围大，鲁棒性好，但是迟滞效应较大。电容式触觉传感器利用电容的变化来测量接触力。其空间分辨率高，功耗低，但抗干扰能力差。光学原理的触觉传感器靠检测光的参数变化间接感知外界的接触信息。优点是抗干扰能力强，具有很高的空间分辨率。虽然触觉传感器越来越受到较多关注和研究，但其多功能性和适应性等性能目前还不尽如人意。它们的发展依赖于各种技术领域的进步，如材料、电子学、相关算法等。要达到等同于人类触觉感知的水平，还需要更深入的研究。
3智能制造中对传感器技术的创新运用
3.1机械加工
制造行业中有关各个振动部件动态情况和机械阻抗部件的精确测量和其他参数的测量等，利用传感器技术可以使制造中的效率更加有保障，并提高其质量，使部件工作更加可靠安全。同时，现有的异常条件能够传送给控制中心，确保相关的沟通和安全监督顺利进行。在实际工作过程中，传感器的控制方式可以灵活调整，以满足企业安全监督的工作要求，使企业能够更加安全地进行安全监督工作。此外，为了确保传感器技术始终保持其应用的效果，相关人员有必要对传感器进行定期维护和调试，并制定有效的措施，来更高效的解决现有的问题。其中，传感器技术在企业加工中的运用主要体现在以下几点方面，首先是对加工的最终精度所进行的响应。为了有效地控制加工的最终精度，这是企业机械加工工作的重要组成部分，通过适当使用扫描传感器技术，可以高效地对轮廓进行连续测量，从而获得更准确的信息，能够有效地识别和及时确定相关工具的寿命。其次，必须及时掌握加工场地的现状并加以分辨，利用传感器技术来准确地监测加工过程中的相关参数，包括机器的速度和位置，把握并理解各种加工过程中的相关影响因素，并对更加精确的加工过程加以运用，同时有助于降低人工的劳动强度。此外，为了充分发挥传感器技术的作用，工作人员应实施监控特定的加工过程，以提高加工过程的安全性。
3.2内燃机控制系统的应用
内燃机控制系统主要为内燃机组件提供相关指令，并通过电子控制单元向内燃机组的各个组件发布控制命令，确保安全性、可靠性、舒适性、节能性。智能传感器技术在内燃机控制系统的应用主要体现在压力、转速器、车速、气体浓度和流量等方面。压力传感器可以检查出储压器的压力、输出油泵的闭合、断开信号或者油压出现异常情况，及时发现问题，并将其传输到电子显示屏，第一时间发现问题，对车子进行检修，确保车辆行驶安全。目前，汽车压力传感器主要有电容式传感器、压阻式传感器、差动变压器传感器等，不同的传感器有不同的特点，电容式传感器主要以电容器作为传感元件，将测量量转变为物理量或者机械量转化为电容量，主要用于位移、角度、速度、压力、介质特点等方面的测量；压阻式传感器是受到力的作用，电阻率发生变化，电路得到变化将信号输出，一般压阻式传感器用来测量压力、拉力、压力差等；差动变压器传感器可以将仪器设备受到的物理量转变为模拟量，主要用来测量电阻。转速器传感器、角度传感器和车速传感器主要用来对内燃机的转速、角度和车速进行控制。
3.3机器人研发
运用传感器技术，通过对复杂数据的辨析，机器人可以获取运动控制参数，并形成相应的行动指令。传感器使机器人在制造加工中的运用更加智能，因此机电功能不只局限在固定的位置，只要收集到的数据被加以分析，机器人就可以独立地发出动作指令。开发机器人的过程中使用的传感器，有内部传感器和外部传感器两个类型。其中，外部传感器能够有效地识别机器人所处的环境及其存在的风险，能够监测机器人动作的安全性，以有效防止机器人因为技术问题而发生不可逆的问题。通过对内部传感器的使用，机器人可以有效地分散执行机器人的各个部分的指令和自己的协调指令，机器人可以提供自动功能服务。通过与外部和内部传感器结合的有效合作，可以扩大机器人的自动化服务范围，提高机器人的服务质量。
结语
工业机器人的发展将有助于实现更加灵活、精确和个性化的工业制造。然而，工业机器人发展中的一个重要挑战是开发性能更好的传感器，以改善其对外界环境和自身状态的精确感知，这有赖于多学科技术的发展和融合。此外，还需要对传感器获取的信息处理算法进行优化，以提高处理速度和精度。
参考文献
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