為提高生產(chǎn)的自動(dòng)化水平和使勞作人員從笨重、高溫和有毒、有害的工位上解放出來，許多工廠，如冶煉廠、鑄造廠、汽車廠、機(jī)械廠和鐘表廠，以及水下作業(yè)等，都紛紛采用機(jī)器人。僅汽車裝配作業(yè)來說，據(jù)美國(guó)工程師協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，到本世紀(jì)末，機(jī)器人將完成50%工作量。到下個(gè)世紀(jì)20年代，這個(gè)數(shù)字將增加到70一80%，而其中傳感器是作為機(jī)器人最為重要的一部分。
近30年來，機(jī)器人己由第一代發(fā)展到第三代。第一代機(jī)器人按照類似第一代數(shù)控機(jī)床的硬性程序工作，替人單調(diào)地干些“拿起”、“安放”、“取下”和“移動(dòng)”等輔助性的工作，無法靈活地改變其工作程序。第二代機(jī)器人配備有裝人工作機(jī)構(gòu)的傳感器系統(tǒng)，包括接觸、力和力矩、視覺、環(huán)境狀況和近定位等。這種機(jī)器人，發(fā)達(dá)國(guó)家目前已開始成批生產(chǎn)，估計(jì)到本世紀(jì)末將可大部分取代第一代機(jī)器入的隊(duì)伍。第三代機(jī)器人現(xiàn)在也已開始研制。這種機(jī)器人在處理收到的信息的基礎(chǔ)上能在不斷變化的環(huán)境中獨(dú)立地從事有目的的活動(dòng)，且能同操作人員對(duì)話。
機(jī)器人之所以能自動(dòng)地工作，首先要靠各種敏感元件，感知周圍的聲、光、熱、電、磁、力，以及于、濕等信息，并把這種信號(hào)發(fā)送給電子計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)通過計(jì)算完成運(yùn)動(dòng)程序的給定、貯存、變換座標(biāo)、發(fā)出指令等等。最后通過機(jī)械控制系統(tǒng)作出應(yīng)答動(dòng)作。
第二代和第三代機(jī)器人對(duì)傳感器要求越來越高。各種傳感器要“感覺”靈敏、穩(wěn)定性好、可靠性高、抗干擾、輕星化和小型化。現(xiàn)就觸覺傳感器來說，目前大都用鑄鐵酸鉛陶瓷。這種材料內(nèi)部有許多微細(xì)晶粒，而且正負(fù)離子電重心不相重合，在外力作用下會(huì)發(fā)生“極化”，產(chǎn)生電信號(hào)。現(xiàn)在電子打火機(jī)、電梯觸摸開關(guān)、炮彈引信等都是用這種材料制成的。它的缺點(diǎn)主要是對(duì)壓力的靈敏度還不夠高，體積較大且容易破碎。因而，近年來又出現(xiàn)由偏氟乙烯組成的高分子壓敏元件，它的最大特點(diǎn)是壓電電壓常數(shù)(g)，即力學(xué)量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏康哪芰Γ冉坫娝徙U高幾十倍，而且厚度只有0.53微米，是一種很好的微型壓力接受性能元件。但是，它的壓力應(yīng)變常數(shù)(d)，即電量轉(zhuǎn)變?yōu)榱W(xué)量的性能還不如桔欽酸鉛。需繼續(xù)研究提高，以至接近人的皮膚對(duì)壓力觸摸的知覺判斷功能。
網(wǎng)站客服
粵公網(wǎng)安備 44030402000946號(hào)