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目录1

第1章 机器人传感器1

1.1 机器人与传感器1

1.1.1 机器人技术1

1.1.2 机器人传感器技术1

1.1.3 我国机器人传感器的重点研究方向2

1.1.4 机器人传感器技术的发展趋势3

1.3.1 位置传感器4

1.3 内部传感器4

1.2 机器人传感器分类4

1.3.2 角度传感器5

1.4 触觉传感器7

1.4.1 柔性触觉传感器7

1.4.2 触觉传感器阵列9

1.4.3 仿生皮肤10

1.5 接近觉传感器12

1.5.1 接触式接近觉传感器12

1.5.2 感应式接近觉传感器13

1.5.3 电容式接近觉传感器14

1.5.4 超声波接近觉传感器15

1.5.5 光电式接近觉传感器16

1.6 听觉传感器18

1.6.1 听觉传感器18

1.6.2 语音识别芯片19

1.7 嗅觉和味觉传感器22

1.7.1 嗅觉传感器22

1.7.2 味觉传感器25

2.1.1 视觉传感器28

第2章 机器人手爪传感器28

2.1 概述28

2.1.2 力／力矩传感器31

2.1.3 滑觉传感器34

2.2 美国机器人手爪传感系统35

2.2.1 Utah/MIT灵巧手传感器35

2.2.2 多传感器集成手爪系统36

2.3 德国多传感器手爪系统38

2.3.1 ROTEX多传感器机器人手爪38

2.3.2 DLR灵巧手39

2.4 日本机器人手爪传感系统43

2.4.1 多传感器智能手爪ARH系统43

2.4.2 营救机器人手爪传感系统46

2.5 国内典型机器人手爪传感系统49

2.5.1 EMR手爪传感系统49

2.5.2 HIT多传感器智能手爪系统50

2.5.3 BH-3灵巧手51

3.1.1 工业机器人53

3.1 概述53

第3章 工业机器人传感器53

3.1.2 工业机器人传感器的分类54

3.1.3 工业机器人对传感器的要求54

3.2 装配机器人传感系统56

3.2.1 位姿传感器56

3.2.2 柔性腕力传感器59

3.2.3 工件识别传感器60

3.2.4 装配机器人视觉传感技术61

3.2.5 多传感器信息融合装配机器人62

3.3 焊接机器人传感系统63

3.3.1 电弧传感系统64

3.3.2 超声传感跟踪系统65

3.3.3 视觉传感跟踪系统67

3.4 管内作业机器人传感系统69

3.4.1 煤气管道检测传感系统69

3.4.2 石油管道检测传感技术71

3.4.3 污水管道机器人传感技术73

3.4.4 管道全程定位传感技术75

4.1.1 并联机构77

4.1.2 并联机器人传感器77

4.1 概述77

第4章 并联机器人传感器77

4.2 并联机器人力觉系统78

4.2.1 力敏元件受力分析78

4.2.2 集成拉压觉传感器79

4.2.3 国内6维柔顺力／力矩传感器81

第5章 移动机器人传感器83

5.1 移动机器人实时避障和导航传感器83

5.1.1 移动机器人实时避障传感器83

5.1.2 移动机器人导航系统85

5.1.3 提高导航传感器精度的方法86

5.1.4 几种典型移动机器人导航传感系统88

5.2 Alfred机器人传感系统89

5.2.1 Alfred的导航系统89

5.2.2 Alfred的视觉传感系统90

5.2.3 Alfred的声觉系统91

5.3 Rover机器人传感系统92

5.3.1 Rover机器人硬件系统92

5.3.2 Rover机器人传感系统95

5.4 LIAS机器人传感系统98

5.4.1 LIAS机器人系统组成98

5.4.2 LIAS机器人传感系统98

5.5 Ranger NBV机器人传感系统100

5.5.1 Ranger NBV的手臂100

5.5.2 Ranger NBV传感系统101

5.6.1 CLIMBER移动机器人传感系统104

5.6.2 THMR-Ⅴ机器人传感系统104

5.6.3 CITAVT-Ⅳ移动机器人传感系统105

第6章 飞行机器人传感器107

6.1 飞行机器人姿态传感器107

6.1.1 气流式水平姿态传感器107

6.1.2 压电谐振式水平姿态传感器109

6.1.3 磁流体式水平姿态传感器111

6.2 飞行机器人惯性传感器112

6.2.1 加速度传感器112

5.6 国内移动机器人传感系统114

6.2.2 陀螺仪116

6.3 飞行机器人导航传感器119

6.3.1 平台式惯性测量组合119

6.3.2 捷联式惯性测量组合120

6.4 智能传感器在飞行机器人中的应用122

6.4.1 智能姿态传感器122

6.4.2 智能加速度传感器124

6.4.3 智能角速率陀螺126

6.5 天线伺服跟踪系统131

7.1.1 水下机器人136

7.1.2 水下机器人传感器136

7.1 概述136

第7章 水下机器人传感器136

7.2 声呐传感系统138

7.2.1 声呐传感系统的基本概念138

7.2.2 声呐传感系统的工作原理146

7.2.3 典型声呐传感系统151

7.3 水声换能器153

7.3.1 PVDF水听器153

7.3.2 光纤水听器154

7.3.3 其他新型水听器156

7.4 超短基线定位系统157

7.4.1 水下定位方法157

7.4.2 超短基线定位原理158

7.4.3 Sonardyne超短基线水声定位系统159

第8章 机器人多传感器信息融合161

8.1 多传感器信息融合概述161

8.1.1 多传感器信息融合的定义161

8.1.2 多传感器数据融合的特点162

8.1.3 多传感器信息融合的关键问题162

8.1.4 多传感器信息融合的应用163

8.2 多传感器数据融合的功能模型164

8.2.1 White功能模型164

8.2.2 JDL模型166

8.2.3 多传感器信息融合过程167

8.3 多传感器信息融合的层次与结构模型169

8.3.1 像素级融合170

8.3.2 特征级融合170

8.3.3 决策级融合172

8.3.5 集中式融合173

8.3.4 分布式融合173

8.3.6 混合式融合174

8.4 多传感器信息融合算法175

8.4.1 算法分类175

8.4.2 卡尔曼滤波175

8.4.3 贝叶斯推理178

8.4.4 Dempster-Shafer算法180

8.4.5 基于信息论的数据融合185

8.4.6 基于感知的数据融合188

8.4.7 智能数据融合190

参考文献194