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- 給機器人以平衡感的各種方法測量傾角的傳感器
- 來源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2011/6/10
給機器人以平衡感的各種方法測量傾角的傳感器為機器人提供平衡感的最普通方法之一是用一個傾角傳感器或傾角開關。它可以測量機器人與地心之間的相對角度。如果機器人翻倒了，傳感器或開關的角度就改變，這可被機器人中的電子儀器檢測到，傾角傳感器和開關有各種形式和包裝，不過最常見的如下：
(1)裝滿水銀的玻璃瓶就可構(gòu)成一個簡單的通／斷開關。當傾角開關處于一個位置(比方說，水平)液態(tài)水銀合金接觸瓶內(nèi)部的觸點，開關閉合，當開關旋轉(zhuǎn)為垂直時，水銀不再接觸觸點，開關開斷。水銀傾角開關最主要的缺點是水銀本身為高毒金屬。
(2)籠中球是一種全機械開關，其在彈子機和其它要求水平面變化很小的裝置中很流行。開關是內(nèi)置一個金屬小球的方型或圓形容器，容器內(nèi)有兩個或更多的電觸點。小球的重量使之接觸電觸點，這就形成了一個開關。容器可有多個開關，故可測量所有方向的傾角。
(3)電子氣泡水平儀傳感器就是在氣泡水平儀增加上一些接口電路組成。水平儀只不過是裝有水或其他液體的玻璃管(雖然不是裝得滿滿的)。因其沒有被完全裝滿，氣泡位于管的頂部。當管子傾斜時，重力使氣泡晃前晃后。光學傳感器——例如紅外線發(fā)光二極管和檢測器——用來測量氣泡的相對大小和位置。
(4)電解傾角傳感器和水銀開關相似，不過更復雜且昂貴得多。電解傾角傳感器的玻璃瓶中裝滿特殊電解液，即少量可導電的液體。當開關傾斜時，容器中的電解液四處晃動，改變兩個(或更多)金屬觸點間的導電性。
1．利用水銀開關建立平衡系統(tǒng) 可以利用兩個小水銀開關為機器人建立一個簡單實用的平衡系統(tǒng)。你想讓水銀開關在相當小的角度打開(或關閉)。也許是30—35度左右——剛好夠給有翻倒危險的機器人發(fā)信號。一般只能在專業(yè)工業(yè)品商店才能買到符合這些規(guī)格的開關。 豎直安裝開關，如果機器人水平放置，就會觸發(fā)開關。你可直接把開關連接到微機或微型控制器的輸入輸出腳上。但是。因為水銀開關的電子“噪音”相當大�？赡苄枰陂_關和輸入輸出線上裝一個抗震顫電路。
2．利用籠中球開關建立一個平衡系統(tǒng) 四觸點籠中球開關是常見的商品，且非常便宜。如果開關在任何方向上傾斜度超過大約25—30度。開關四觸點中至少一個會閉合，從而表明機器人不穩(wěn)定。需要與籠中球傳感器一起使用抗震顫電路。 因為籠中球傳感器有四個觸點(和一個公有的中心觸點)�？商峁╅_關的獨立輸出或公共輸出。利用獨立輸出，機器人上的微機或微型控制器可斷定機器人向哪個方向上傾斜。如果閉合了兩個觸點。球就會同時跨立在兩個觸點上。但是，除非使用特制的接口線路。否則你需要專用微機或微型控制器上有四個輸入／輸出線路和開關觸點——對應。 相反地，利用公共輸出方法你可把所有輸出線串接在一起。球接觸任一觸點開關都會關閉。這種方法只用一個輸入／輸出線。但是它剝奪了機器人確切感知哪一方向失去平衡的能力。這種想法的一種改進是用特殊大小的電阻形成分壓器。當你把電阻接到可進行模擬輸入(例如。模擬-數(shù)字變換器)的輸入／輸出線上時，你可通過輸入端變化的電壓很容易地判定開關的哪個觸點閉合了。
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