Page 74 - 工业机器人控制技术研究

R 工业机器人控制技术研究
esearch on Control Technology of Industrial Robot

自身的性能。
数字输出功能。传统的传感器大多是模拟输入和输出，输出的信号必须经过
A/D 转换才能进行数字处理。目前，在工业控制系统中大多采用数字控制。智能

传感器则正好符合了控制系统的要求，它采用模拟－数字转换电路，直接输出数
字信号，不需再进行转换，控制器的信号处理压力得到了缓解。随着技术的进步，
智能传感器的发展呈现出以下几个趋势。
微型化。智能传感器的一个最主要的发展走向是微型化。微传感器的主要特

点是体积小、所占的空间不大，生产制造的成本较低，能够节省开支，但使用时
的可靠性还比较高。一个微传感器通常会包括中央处理器、微传感器敏感元件、
数字信号接口以及储存部件，可以实现自动的补偿和校准。大小已进入毫米到微
米级。半导体加工技术的引入为传感器的生产制造带来了变化，在这基础之上实

现了传感器的规模化生产，是实现智能传感器的微型化发展的重要技术支持。
多传感器数据融合。使用多个传感器同时进行数据信息的采集，再利用处理
器对采集到的信息进行分析、判断，得到检测对象的真实数据。与仅仅用单传感
器来进行数据检测相比，可以看到非常明显的优势。

无线传感器网络技术。单独的微智能传感器存在覆盖的范围小的局限性，所
以在实际的应用中常常用数千万个微传感器一起来共同工作，形成网络化，构成
智能传感器的网络，这样在生产制造中发挥最大的效用。

一、视觉传感器

关于视觉传感器技术的研究和开发，国际上已在 20 世纪 70 年代开始逐渐开
展。其中，视觉传感器的原型机最早诞生于美国，但受限于当时单片机的计算能
力以及板上资源，其支持的机器视觉任务相对简单，这也限制了它的应用进一步

推广。自 20 世纪 90 年代以来，伴随着嵌入式机器视觉和半导体技术的发展，视
觉传感器逐渐成为学术界和工业界的研究热点，相关的技术积累也在不断增长，
同时亦有商业化程度较高的产品广泛投入使用，尤其是在工业制造领域和视频监
控领域方面的应用。

在国际上，随着视觉传感器在各个领域中的应用越发普遍，从事研发和生
产视觉传感器的公司也不在少数。作为全球名列前茅的视觉系统制造商，美国康
耐视公司推出了兼具性价比和易用性的 In-Sight 系列视觉传感器，可适用于简单

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