您是否想過(guò)如何找到最適合自主導(dǎo)航的傳感器？不同類型的自主傳感器（例如自動(dòng)駕駛車輛和機(jī)器人系統(tǒng)）需要多個(gè)傳感器來(lái)安全地導(dǎo)航其環(huán)境。這些設(shè)備有效地充當(dāng)機(jī)器人或自主系統(tǒng)的眼睛，使其能夠在前往目的地的同時(shí)識(shí)別路徑中的障礙物。 

      機(jī)器人傳感裝置通常分為內(nèi)置式和外置式：

        ? 內(nèi)部傳感設(shè)備提供有關(guān)機(jī)器人內(nèi)部狀態(tài)的信息。其中包括報(bào)告機(jī)器人位置、加速度、速度和扭矩的自主傳感器。

        ? 相比之下，外部傳感設(shè)備檢測(cè)機(jī)器人或自主系統(tǒng)外部的條件。這些可能包括紅外和超聲波檢測(cè)系統(tǒng)以及 RGB 攝像頭和接近警報(bào)系統(tǒng)。

      尋找用于自主導(dǎo)航的最佳傳感器對(duì)于讓您的機(jī)器人系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確、安全地移動(dòng)至關(guān)重要。

      機(jī)器人技術(shù)中使用哪些類型的自主傳感器？

      自主系統(tǒng)的傳感器使用多種不同的方法來(lái)收集有關(guān)機(jī)器人周圍環(huán)境和機(jī)器人系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)的信息。了解最常見的自主傳感器類型可以幫助您在配置機(jī)器人傳感器以獲得最佳性能時(shí)做出最佳決策。

      自主導(dǎo)航的最佳傳感器：光傳感器

      光傳感裝置一般包括光敏電阻電池和光伏電池。這些傳感器將光轉(zhuǎn)換成機(jī)器人軟件可以解釋的信號(hào)。這使得自主系統(tǒng)能夠構(gòu)建周圍地形和環(huán)境的內(nèi)部圖像。用于自主導(dǎo)航的其他一些類型的傳感器包括：

        ? 紅外系統(tǒng)檢測(cè)環(huán)境中的輻射變化，為機(jī)器人軟件提供附加數(shù)據(jù)點(diǎn)。

        ? RGB 顏色傳感設(shè)備可以檢測(cè)紅色、綠色和藍(lán)色，以便為機(jī)器人系統(tǒng)創(chuàng)建更準(zhǔn)確的環(huán)境表示。

        ? 視覺同步定位與建圖（VSLAM）系統(tǒng)由整套集成組成。 [這不是傳感器，而是解釋 RGB 攝像機(jī)數(shù)據(jù)（視頻）的系統(tǒng)。] 該系統(tǒng)收集、標(biāo)記、過(guò)濾并組合視頻數(shù)據(jù)，為導(dǎo)航提供參考點(diǎn)。與計(jì)算車輪的轉(zhuǎn)數(shù)類似，這種“視覺里程表”系統(tǒng)允許提供導(dǎo)航數(shù)據(jù)，在某些情況下可以補(bǔ)充甚至取代其他導(dǎo)航傳感器。

      自主導(dǎo)航的最佳傳感器：聲音傳感設(shè)備

      麥克風(fēng)拾取機(jī)器人區(qū)域內(nèi)的環(huán)境噪音，為位置和運(yùn)動(dòng)提供額外的提示。這些系統(tǒng)通常不適合在沒有任何其他傳感器來(lái)收集周圍環(huán)境數(shù)據(jù)的情況下使用。然而，它們可以在移動(dòng)障礙物常見的區(qū)域提供一定程度的保護(hù)。

      用于自主導(dǎo)航的最佳傳感器：接近傳感設(shè)備

      這些傳感系統(tǒng)發(fā)射某種介質(zhì)來(lái)產(chǎn)生反饋信號(hào)，自主系統(tǒng)上的軟件可以解釋這些信號(hào)以估計(jì)相對(duì)位置。接近檢測(cè)設(shè)備可能包括超聲波、紅外和光敏電阻傳感器，以確定附近環(huán)境中是否存在障礙物。這些系統(tǒng)可以防止機(jī)器人系統(tǒng)碰撞物體。然而，它們?cè)诶L制和創(chuàng)建周圍環(huán)境的虛擬圖像方面并沒有提供太多幫助。

      觸覺傳感系統(tǒng)

      接觸傳感器和力傳感器為機(jī)器人系統(tǒng)提供了一種檢測(cè)附近環(huán)境中的物體并與之交互的方法。這些傳感設(shè)備允許機(jī)器人與物體交互并使用通過(guò)這些觸覺傳感設(shè)備收集的信息來(lái)執(zhí)行任務(wù)。這些傳感器的主要缺點(diǎn)是它們需要與其他物品接觸才能確定它們的存在。因此，它們不能用作機(jī)器人系統(tǒng)導(dǎo)航的唯一方法。

      溫度傳感裝置

      《紐約時(shí)報(bào)》2019 年的一篇文章指出，熱成像傳感器是識(shí)別人類和其他哺乳動(dòng)物以防止自動(dòng)駕駛汽車發(fā)生碰撞的最佳方法。熱傳感設(shè)備是在有人或動(dòng)物區(qū)域運(yùn)行的機(jī)器人系統(tǒng)的可靠補(bǔ)充。對(duì)于大多數(shù)障礙物都是無(wú)生命的環(huán)境，這些溫度傳感設(shè)備的用處不大，可能根本沒有必要。

      導(dǎo)航和定位傳感器

      自主系統(tǒng)需要有關(guān)其物理位置、行進(jìn)方向和態(tài)度的持續(xù)且準(zhǔn)確的信息，以到達(dá)目的地并有效地導(dǎo)航其環(huán)境。 GPS 設(shè)備、陀螺儀和磁力計(jì)通常用于為現(xiàn)實(shí)世界中的機(jī)器人系統(tǒng)和車輛提供這些數(shù)據(jù)。這些傳感器是設(shè)備和機(jī)器人系統(tǒng)中最常見和最有用的傳感器之一，這些設(shè)備和機(jī)器人系統(tǒng)必須導(dǎo)航更長(zhǎng)的距離或穿越不熟悉的地形。然而，它們可能會(huì)受到障礙物的限制，這些障礙物可能會(huì)降低設(shè)備的 GPS 信號(hào)的準(zhǔn)確性。

      加速度傳感裝置

      自主導(dǎo)航系統(tǒng)需要比系統(tǒng)行駛速度更快的詳細(xì)且持續(xù)的信息。加速度計(jì)將這些數(shù)據(jù)提供給控制機(jī)器人的軟件和硬件，使這些系統(tǒng)能夠確定其行進(jìn)速率并更準(zhǔn)確地推斷其當(dāng)前位置。在某些情況下，當(dāng) GPS 讀數(shù)缺失或不一致時(shí)，加速度計(jì)可以提供寶貴的數(shù)據(jù)備份源。

      移動(dòng)地面機(jī)器人和自主導(dǎo)航使用哪些傳感器？

      慣性測(cè)量單元（通常稱為 IMU）通常包含幾種不同類型的設(shè)備，為自主導(dǎo)航提供數(shù)據(jù)點(diǎn)：

        ? 磁力計(jì)

        ? 氣壓計(jì)

        ? 加速度計(jì)

        ? 陀螺儀

      GPS 系統(tǒng)還集成到大多數(shù)移動(dòng)地面機(jī)器人設(shè)備中，并封裝為慣性導(dǎo)航系統(tǒng)或 INS。在機(jī)器人上安裝多個(gè) GPS 設(shè)備通?？梢蕴岣叩乩矶ㄎ环?wù)的航向精度和整體可靠性，這對(duì)于移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)的成功至關(guān)重要。

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