机器人制造常用的传感器-人工智能技术

在AI技术当中，智能感知始终都占据着一个非常重要的位置。从功能角度来说，配备了感应装置的人工智能，可以自发性感知和接收外部信号，这相对于传统偏重人力辅助的人工智能体，在应用功能方面有了巨大的提升。那么，对于机器人制造来说，学术界通常都会使用哪些传感器来帮助机器人获取感知能力呢？

（1）在机器人技术当中，应用最为广泛的传感装置是以物理感应器为核心的信息处理系统。

从理论上来说，物理传感器专门检测出特定条件下相关机械体当中传播变化的物理量，继而将这些物理量通过系统转化，变换成能识别的数据信息传送给核心服务器，最后由核心服务器将命令信息传递给相关机械臂。

在物理传感系统中，最主要的“传感器成员”有“光电式传感器”、“压电式传感器”、“压阻式传感器”、“电磁式传感器”、“热点式传感器”，以及“光导纤维式传感器”等。比如在检验肺部功能时，医生常常需要针对病人进行“呼吸测量”。这时，医护人员就会在病人的鼻尖夹上一只安装了电阻传感器的夹子。当病人进行呼吸的时候，产生的热气和呼吸频率就都能被传感器检测到。从一定程度上来说，使用智能化机器人来替代人类，对病人进行医疗检测，甚至是开刀手术，都会使用到类似的传感技术。牛津大学的纳多·德·福莱塔斯教授就说道：“智能机器人的传感技术，实际上就是要帮助相关智能体具备对外界环境的感知能力。在医疗行业中，配备各类传感器的机器人，能像人类专家一样‘看到’病人正在经受的病痛折磨。假如我们需要机器人帮助病人切除一块肿瘤，那么它就能使用自己的传感器检测到肿瘤的相对位置和大小，并且通过系统运算，计划出开刀的方位和步骤，最后按照内置计划进行手术。”

在具体谈到机器人是如何利用传感器检测到肿瘤位置和大小的时候，福莱塔斯教授解释说：“肿瘤实际上是人体组织发生病变的产物，它在细胞聚合程度以及组织成分上都和正常人体有所不同。所以从这一角度出发，设计者可以根据光学透视程度、局部温差等，归纳出一个数据模型并输入到机器人的服务器当中。在具体实施病灶检测和手术时，这名机器人就会利用传感器检测相关位置的光感度和温差对比，然后比照既定模型当中的参数，做出手术决策。”相对而言，物理传感器能够适应多种感应方案，所以在应用范围方面存在着极大的优势。

（2）除了物理传感器之外，光纤传感器也是机器人触感系统之中重要的组成部分。(www.xing528.com)

从工作原理方面来说，光纤能够检测到极细微的外力变化。当遇到机械波作用时，光纤就会产生相应的弯曲和有节奏的振幅。根据这一种弯曲程度和振幅，研究者就能测算出这台光纤传感器究竟检测到了什么类别的数据信号。相对于传统传感器来说，利用光纤技术研发的传感器具备了抗电磁干扰和原子能辐射的功能。也就是说，它能在部分超越人体生理极限的环境下工作，这自然也让光纤传感器在特定领域大受欢迎。此外，径细、重量轻、绝缘、耐高温、抗腐蚀等特性，同样也扩大了光纤传感器的适用范围。

（3）仿生传感器的出现扩大了“触感家族”的组织成员。

从组织构成上来说，仿生传感器是使用特定酶、固化细胞，或者其他活性生物物质与转换器共同构建的。在进行相关感应工作时，感应器当中的生物物质会在特定条件下发生相应变化，这些化学反应都会被转化器进行读取、识别，最后转变成相关信息，提交到终极服务器中去。

比如在“尿素传感器”当中，离子通道扮演的是转化器角色，而生体膜则可以通过各类活性生物物质与外界因素的接触发生化学反应。在这一过程中，离子通道将生体膜产生的变化信号放大和传送，最后提交给终极服务器。这时，一次关于外界信号的识别就产生了。

总体而言，对于机器人技术来说，上述“物理传感器”“光纤传感器”，以及“仿生传感器”等，它们都只是整个智能传感系统当中的一部分。在更多时候，不同的传感方式还会互相搭配，以求取得更好的功能效果。从整体上来说，各类传感器都是由“外联媒介”“传输转换系统”，以及“识别系统”构成的。就比如在为病人进行手术的传感器中，光能及温度测量仪都可以被看作是“外联媒介”，它们主要负责相关信号的采集。在完成数据收集之后，整个传感系统又会将这些透视度和温度值转换成电子符号，最后导入“识别系统”当中，由终极服务器制订出合理的动作计划。