傳感器是什么?
感應器是一種檢測裝置,它可以感覺到被測量的信息,并且可以把感覺到的信息按照一定的規律轉換成電信號或其它所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。
傳感器有什么特點?
傳感器的特點包括:微型化、數字化、智能化、多功能化、系統化和網絡化。這是實現自動檢測和控制的第一步。
傳感器有什么用?
傳感器的存在和發展使機器人具有觸覺、視覺等感覺,使機器人逐漸生動起來。通常根據其基本感知功能分為熱敏元件、感光元件、感光元件、感光元件、感光元件、感光元件、濕敏元件、感光元件、放射線感光元件、色敏元件和感光元件等十大類。
常用于測距的傳感器類型。
1.超聲波測距是一種頻率高于2萬赫茲的聲波,方向性好,穿透能力強,容易獲得集中聲能,在水中傳播距離遠。
超聲測距原理:
最常用的超聲波測距方法是回聲檢測方法,超聲波發射器向某個方向發射超聲波,在發射時間的同時計數器開始計時,超聲波在空氣中傳播,途中遇到障礙物表面的障礙物立即反射,超聲波接收器收到反射的超聲波立即停止計時。超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s,可以根據計時器記錄的時間t計算出發射點與障礙物表面的距離s,即:s=340t/2。
2.激光雷達測距激光測距分為兩類。第一個原理大致是光速和往返時間的乘積的一半,即測距儀和被測物體之間的距離。以激光測距儀為例;二是激光位移傳感器原理。
激光器的測量方法大致有三種:脈沖法,相位法,三角反射法。測量距離的精度一般在+/-1米左右。此外,這種測距儀的測量盲區一般在15米左右。當三角法用于測量2000mm以下的短距離(工業上稱為位移)時,其精度最高可達1um。相位激光器測距一般用于精密測距,其精度一般為毫米級。激光器回波分析法用于遠距離測量。
精度遠高于超聲波,相對價格也相對較高。3.相機測距。
照相機按工作方式分類。
單目攝像頭(Monocular)、雙目攝像頭(Stereo)和深度攝像頭(RGB-D)以一定的速度拍攝周圍環境,形成連續的視頻流。一般的攝像頭可以以每秒30秒的速度收集圖像,而高速攝像頭則比較快。RGB-D原理比較復雜,除了能收集彩色圖像外,還能讀出每一個像素與攝像頭的距離。
單目相機結構簡單,成本低廉。本質上是拍照時的場景,在相機的成像平面上留下投影。以二維形式反映三維世界。
雙目相機由兩個單目相機組成,但已知兩個相機之間的距離(稱為基線)。我們通過這條基線估計每個像素的空間位置。基線距離越大,可以測量的就越遠。雙目和多目的的缺點是配置和校準復雜,深度范圍和精度受雙目基線和分辨率的限制,視覺計算消耗計算資源,需要使用GPU和FPGA設備加速才能實時輸出整個圖像的距離信息。所以在現有條件下,計算量是雙目的主要問題之一。
深度相機,又稱RGB-D相機,最大的特點是可以通過紅外線結構光或Time-of-Flight(ToF)原理,像激光傳感器一樣,可以像物體一樣主動發射光,接收返回光,測量物體與相機的距離。
目前常用的RGB-D相機還存在測量范圍窄、噪音大、視野小、易受陽光干擾、透射材料無法測量等諸多問題。
超聲波、激光雷達和相機作為常用的測距傳感器,各有優缺點。用戶需要根據不同的場景選擇合適的產品,有時甚至需要考慮各種傳感器的集成,以滿足當前的需求。
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