纺织传感网技术实验

第一篇：纺织传感网技术实验

《纺织传感器技术》实验内容 题目：基于无线传感器技术的纺织面料管理系统

软件要求：Visual Basic 6.0，Access

硬件要求：条形码扫描器；RFID读写器

模块

一、用户管理系统

登录名：（条形码或者RFID）

用户等级：访客；操作员；管理员

功能

1、用户登录

功能

2、用户管理

模块

二、纺织面料管理系统

每个样品至少包含以下内容

 样品编码（条形码或者RFID）

 样品编号

 样品名称

 样品规格（可进一步细分）

 样品特点

 样品图像

系统至少包含以下功能：

 样品编码查询

 样品分类查询

 样品删除

 样品增加

 样品更新

分组要求：每组原则上两个学生，如实验仪器不足，可三个学生一组。软件要求：展示合格为基准，第16周用于作品展示。

实验报告要求：详细描述每一步操作，图文并茂，不少于A4纸20页。打分要求：实验占期末总分40%，软件和实验报告各占20%。

第二篇：2014现代传感技术复习提纲

现代传感技术课程复习提纲

1.传感器的定义；传感系统的基本构成，并且举例说明各个组成部分作用。

2.传感器的分类方法，以及按照各种分类方法都分为哪几类？

3.检测系统的组成？传感器与检测技术的发展趋势电阻的组成？

4.传感器的基本特性分为哪两种？都哪些指标属于传感器的动态特性？静态特性？

5.在工程上用线性时不变系统理论来描述传感器的动态特性，线性时不变系统的基本特性是什么？

6.单位阶跃函数与正弦函数分析动态特性。时域动态性能指标：响应时间，峰值时间，超调量；频域动

态性能指标。

7.传感器的静态特性：线性度和非线性误差，常用拟合方法，最小二乘拟合方法，迟滞（回差），重复性，灵敏度和灵敏度误差，测量范围和量程，分辨力和阈值，稳定性和零漂、温漂

8.测量误差的概念及表达方式，测量误差的分类，随机误差的统计规律，真值

9.精密度、准确度和精确度；粗大误差处理，会判定、计算

10.电阻式应变传感器的工作原理；该传感器中，常用的弹性元件的结构形式包括哪些？

11.压电效应：正压电效应和逆压电效应的概念。

12.法拉第旋光效应的概念，原理结构图以及对原理图的解释说明。

13.光电器件在选用时要注意什么？

14.直射式光电转速传感器的原理图及工作原理的解释说明。

15.论述光电位置传感器（PSD）与象限探测器相比的特点。

16.会画工作原理图，掌握工作原理：应变式压力传感器；应变式加速度传感器；应变式扭矩传感器

17.会画工作原理图，掌握工作原理：电容式压差传感器；电容式加速度传感器；电容式测厚仪

18.会画工作原理图，掌握工作原理：变气隙式自感传感器；螺管式自感传感器；电涡流传感器

19.会画工作原理图，掌握工作原理：压磁传感器；压电式加速度传感器；压电式力传感器

20.会画工作原理图，掌握工作原理：变磁通式磁电传感器；恒磁通动圈式磁电传感器

21.会画工作原理图，掌握工作原理：磁电式振动速度传感器

22.压磁效应；热电效应的概念；热电效应的概念；光电效应；光生伏特效应；

23.磁光效应的概念；磁光克尔效应的概念；塞曼效应的概念；磁致线双折射效应的概念。

24.湿度的三个最主要的表示方法，绝对湿度，相对湿度和露点；

25.湿敏传感器的主要参数；

26.多孔氧化物湿敏传感器的结构和传感原理；

27.气敏传感器的主要参数；

28.体控制型和表面控制型半导体气敏传感器的区别；

29.电阻式表面控制型气敏传感器的原理，（包括SnO2和ZnO两类器件）；

30.超声波概念及其物理特性；

31.超声波测流量的测量原理,以及三种常用的测量方法（包括时差法、相位差法和频率差法）；

32.微波传感器测量液位的工作原理，理解接收功率表达式中各参数含义；

33.叉指换能器的结构及其工作原理；

34.延迟型和谐振型声表面波振荡器的工作原理，分别给出两种类型振荡器振荡频率的表达式，并指出通

过表达式中哪些物理量，可以建立起振荡频率和待测量之间的关系；

35.什么是生物传感器，结合生物传感器的组成描述生物传感器的工作原理；

36.光纤传感器的特点有哪些，并就某种应用领域举例说明利用了光纤传感器的哪些优点。

37.画图说明光纤光栅的结构、特性以及其在电流测量和倾斜角度测量时的原理。

38.画图并说明光纤耦合器与光纤环形器在功能上有什么区别。

39.画图并说明光纤耦合器与光开关在功能上有什么区别。

40.画图并说明光纤耦合器与波分复用器和解波分复用器在功能上的区别。

41.光纤传感系统中使用的光源有哪些（至少列出5种），并分别说明其各自的特点。

42.画图说明反射式强度调制型光纤位移传感器的工作原理，画图说明这种传感器的位移测量特性曲线，并说明特性曲线中，当位移太小时，存在测量死区的原因。

43.光纤干涉仪与普通光学干涉仪相比的优点有哪些，并列举出四种光纤干涉仪的结构？

第三篇：纺织实验报告书

实验一梳棉机均匀与混和作用实验

一、导言

梳棉机除具有分梳除杂作用外，因在锡林和盖板工作区的针布具有吸放纤维的能力，故还具有均匀和混和作用。当喂入棉层较薄时，针齿间的纤维被放出一部分参加梳理。当喂入棉层较厚时，一部分纤维被储存在针齿间。通过针齿间吸放纤维的作用，可以调节输出棉条短片段的均匀度。在锡林盖板工作区，锡林和盖板针面间的纤维需经多次反复转移。锡林一转输入盖板工作区纤维，需经多转才能全部输出，也就是说，锡林一转输出的纤维是由锡林多转输入的纤维混和而成的。从而达到了纤维间的混和作用。

本实验是在梳棉机上通过连续喂入两段等定量的两种颜色纤维层，观察和测定含两种颜色纤维的棉条长度，分析梳棉机的混和作用；通过连续喂入单双层棉卷，测定输出棉条的定量变化情况，分析梳棉机的均匀作用。

二、实验目的与要求

1．学习梳棉机均匀混合作用的实验方法。

2．通过实验深入理解梳棉机的均匀、混和作用。

三、实验步骤与方法

1．实验设备与仪器

(1)ASl81型梳棉实验机—台；

(2)钢卷尺一把；

2．实验步骤

①按ASl81型梳棉机的给棉宽度(250mm)，从生产用棉卷上截取长度为250mm的棉卷。同时称取等量的染色纤维，把称取的染色纤维铺成长50mm、宽250mm的棉层。

②在AS181型梳棉机的给棉帘上按长100mm(本色)、50mm(染色)、100mm(本色)三种棉卷的顺序铺好棉层。注意三段棉卷间的接头要平齐，以防因棉卷接头不良而造成前部断头。

③开车，注意输出棉条中纤维颜色的变化情况。

五、实验报告与思考题

1．按本色、染色、本色的顺序喂入棉卷，为什么会出现染色与本色的混合纤维棉条？

第四篇：机器人及机器人传感技术(毕业论文外文翻译).

机器人和机器人传感器 介绍

工业机器人以及它的运行是本文的主题。工业机器人是应用于制造环境下 以提高生产率的一种工具。它可用于承担常规的、冗长乏味的装配线工作, 或执 行那些对工人也许有危害的工作。例如, 在第一代工业机器人中, 曾有一台被用 于更换核电厂的核燃料棒。从事这项工作的工人可能会暴露在有害量的放射线 下。工业机器人也能够在装配线上操作——安装小型元件, 例如将电子元件安装 在线路板上。为此, 工人可以从这种冗长乏味任务的常规操作中解放出来。通过 编程的机器人还能去掉炸弹的雷管、为残疾者服务以及在我们社会的众多应用中 发挥作用。

机器人可被看作将臂端执行工具、传感器以及 /或夹爪移动到某个预定位 置的一台机器。当机器人到达该位置,它将执行某个任务。该任务可能是焊接、密封、机械装载、机械卸载,或许多装配工作。除了编程以及打开和关闭系统之 外,一般情况下,均不需要人们的参与就能完成这类工作。

机器人专业术语

机器人是一台可再编程的多功能机械手,它可通过可编程运动移动零件、物料、工具或特殊装置以执行某种不同任务。由这项定义可导致下面段落中被阐 述的其他定义,它们为机器人系统提供了完整的写照。

预编程位置是机器人为了完成工作必须遵循和通过的途径。在这些位置 的某点,机器人会停下来并执行某种操作,例如装配零件,喷漆或焊接。这些预 编程位置被存储在机器人的记忆装置中供以后继续操作时使用。此外, 当工作的 要求发生变化时, 不仅其他编程数据而且这些预编程位置均可作修改。因此, 正 由于这种编程的特点, 一台工业机器人与一台可存储数据、以及可回忆及编辑的 计算机十分相似。

机械手是机器人的手臂, 它允许机器人俯仰、伸缩和转动。这种动作是由 机械手的轴所提供的, 机械手的轴又称为机器人的自由度。一台机器人可以具有 3至 16根轴。在本人的后面部分,自由度这个术语总与一台机器人轴的数目相

关联。

工具及夹爪并非属于机器人系统的本身, 它们是装在机器人手臂端部的附 件。有了与机器人手臂端部相连接的这些附件,机器人就可以提起零件、点焊、喷漆、弧焊、钻孔、去毛刺,还可以根据所提要求指向各种类型的任务。

机器人系统还可以控制操作机器人的工作单元。机器人工作单元是一种总 体环境, 在该环境下机器人必须执行赋予它的任务。该单元可包容控制器、机器 人的机械手、工作台、安全装置,或输送机。机器人开展工作所需要的所有设备 均被包括在这个工作单元中。此外, 来自外界装置的信号能够与机器人进行交流, 这样就可以告诉机器人什么时候它该装配零件、捡起零件或将零件卸到输送机。基本部件

机器人系统具有 3个基本部件:机械手、控制器及动力源。在某些机器人 系统中可以看到第 4个部件,端部执行件,有关这些部件将在下面小节描述。机械手

机械手承担机器人系统的体力工作,它由两部分组成:机械部分及被连接 的附属物。机械手还有一个与附属物相连的底座。

机械手的底座通常被固定在工作领域的地面。有时, 底座也可以移动。在 该情况下, 底座被安装到导轨上, 这样该机械手就可以从一处移动到另一处。例 如,一台机器人可以为几台机床工作,为每台机床装载和卸载。

正如前面所述,附属物从机器人的底座伸出。该附属物是机器人的手臂。它既可以是一个直线型的可动臂,也可以是一个铰接臂。铰接臂也称关节臂。机器人机械手的附属物可为机械手提供各种运动轴。这些轴与固定底座相 连接, 而该底座又被紧固到机架上。这个机架能确保该机械手被维持在某个位置 上。

在手臂的端部连接着一个手腕。该手腕由附加轴及手腕法兰组成, 有了该 手腕法兰,机器人用户就可以根据不同的工作在手腕上安装不同的工具。

机械手的轴允许机械手在一定区域内执行工作。如前所述, 该区域被称为 机器人的工作单元, 它的尺度与机械手的尺寸相对应。当机器人的物理尺寸增大

时,工作单元的尺寸必然也随之增加。

机械手的运动由驱动器, 或驱动系统所控制。驱动器或驱动系统允许各根 轴在工作单元内运动, 驱动系统可利用电力的、液压的或气压动力。驱动系统发 出的能量由各种机械驱动装置转换成机械动力。这些驱动装置通过机械联动机构 接合在一起。这些联动机构依次驱动机器人的不同轴。机械联动机构由链轮机构, 齿轮机构及滚珠丝杠所组成。

控制器

机器人系统的控制器是运行的心脏。控制器存储着为以后回忆所用的预编 程信息,控制着外围设备,它还与厂内计算机进行交流以使生产不断更新。控制器用于控制机器人机械手运动以及工作单元中的外围部件。工作人员 可以利用手递示教盒将机械手的动作编程进入控制器。这种信息可被存储在控制 器的记忆装置中以便以后回忆使用。控制器存储着机器人系统的所有程序数据。它可以存储几种不同的程序,并且它们中任一程序均可被编辑。

也可要求控制器与工作单元中外围设备进行交流。例如, 控制器具有一根 输入线, 该输入线可识别某项机械加工什么时候完成。当该机械循环完成时, 输 入线被接通,它会吩咐控制器让机械手到位以便机械手能夹起以加工完的零件。接着, 该机械手再捡起一根新的零件并将它安放到机床上, 然后, 控制器向该机 床发出信号让它开始运转。

控制器可由机械操纵的磁鼓构成, 这些鼓按工作发生的先后次序操作。这 类控制器用于非常简单的机器人系统。在大多数机器人系统中见到的控制器是很 复杂的装置, 它们体现了现代化的电子科学。换言之, 它们由微信息处理器操纵。这些

微信息处理器不是 8位、16位就是 32位的信息处理器。这种功能使控制器 的运行具有非常好的柔性。

控制器可通过通讯线路发出电子信号, 发出能与机械手各轴线进行沟通的 电信号, 机器人机械手与控制器之间这种双向交流可使系统的位置及运行维持在 不断修正及更新得状态下,控制器还可以控制安装在机器人手腕端部的任意工 具。

控制器还有与工厂中不同计算机开展交流的任务, 这个通讯网络可使机器 人成为计算机辅助制造(CAM 系统的一部分。

根据上述基本定义, 机器人是一台可再编程序的多功能机械手。所以, 控 制器必须包含某种形式的记忆存储器, 以微信息处理器为基础的系统常与固态记 忆装置连同运行。这些记忆装置可以是磁泡、随机存取记忆装置、软塑料磁盘或 磁带。每种记忆存储装置均可存储编程信息以便以后回忆使用。

动力源

动力源是向控制器及机械手供给动力得装置,有两类动力供给机器人系 统。一类动力是供控制器运行的交流点动力, 另一类被用于驱动机械手各轴。例 如, 若机器人的机械手由液压或气压装置控制, 则控制信号被发送到这些装置才 能使机器人运动。

每个机器人系统均需要动力来驱动机械手,这种动力既可由液压动力源、气压动力源, 也可以由电力动力源提供, 这些动力源是机器人工作单元总的部件 及设备中的一部分。

当液压动力源与及机器人机械手底座相连接, 液压源产生液压流体, 这些 流体输送到机械手各控制元件,于是,使轴绕机器人底座旋转。

压力空气被输送到机械手, 使轴沿轨道作直线运动, 也可将这种气动源连 接到钻床, 它可为钻头的旋转提供动力。一般情况下, 可从工厂得供给站获取气 动源并做调整,然后将它输入机器人机械手的轴。

电动机可以是交流式的, 也可以是直流式的。控制器发出的脉冲信号被发 送到机械手得电机。这些脉冲为电机提供必要的指令信息以使机械手在机器人底 座上旋转。

用于机械手轴的三种动力系统任一种均需要使用反馈监督系统, 这种系统 会不断地将每个轴位置数据反馈给控制器。

每种机器人系统不仅需要动力来开动机械手的轴, 还需要动力来驱动控制 器,这种动力可由制造环境的动力源提供。

端部执行件

在大部分机器人应用的场合见到的端部执行件均是机械手手腕法兰相连 接的一个装置, 端部执行件可应用于生产领域中许多不同场合, 例如, 它可用于 捡起零件, 用于焊接, 或用于喷漆, 端部执行件为机器人系统提供了机器人运行 时必须的柔性。

通常所设计得端部执行件可满足机器人用户的需要。这些部件可由机器人 制造商或机器人系统的物主制造。

端部执行件事机器人系统中唯一可将一种工作变成另一种工作的部件, 例 如, 即日起可与喷水割机相连, 它在汽车生产线上被用于切割板边。也可要求机 器人将零件安放到磁盘中, 在这简单的过程中, 改变了机器人端部执行件, 该机 器人就可以用于其它应用场合, 端部执行件得变更以及机器人的再编程序可使该 系统具有很高的柔性。

机器人传感器

尽管机器人有巨大的能力,但很多时候却比不过没有经过一点训练的工 人。例如, 工人们能够发现零件掉在地上或发现进料机上没有零件, 但没有了传 感器, 机器人就得不到这些信息, 及时使用最尖端的传感器, 机器人也比不上一 个经验丰富的

工人, 因此, 一个好的机器人系统的设计需要使用许多传感器与机 器人控制器相接,使其尽可能接近操作工人得感知能力。

机器人技术最经常使用的传感器分为接触式的与非接触式的。接触式传感 器可以进一步分为触觉传感器、力和扭矩传感器。触觉或接触传感器可以测出受 动器端与其他物体间的实际接触, 微型开关就是一个简单的触觉传感器, 当机器 人得受动气端与其他物体接触时, 传感器是机器人停止工作, 避免物体间的碰撞, 告诉机器人已到达目标;或者在检测时用来测量物体尺寸。力和扭矩传感器位于 机器人得抓手与手腕的最后一个关节之间, 或者放在机械手得承载部件上, 测量 反力与力矩。力和扭矩传感器有压电传感器和装在柔性部件上的应变仪等。非接触传感器包括接近传感器、视觉传感器、声敏元件及范围探测器等。接近传感器和标示传感器附近的物体。例如, 可以用涡流传感器精确地保持与钢 板之间的固定的距离。最简单的机器人接近传感器包括一个发光二极管发射机和

一个光敏二极管接收器, 接收反射面移近时的反射光线, 这种传感器的主要缺点 是移近物对光线的反射率会影响接收信号。其他得接近传感器使用的是与电容和 电感相关的原理。

视觉传感系统十分复杂, 基于电视摄像或激光扫描的工作原理。摄像信号 经过硬件预处理, 以 30帧至 60帧每秒的速度输入计算机。计算机分析数据并提 取所需的信息,例如,物体是否存在以及物体的特征、位置、操作方向,或者检 测元件的组装及产品是否完成。

声敏元件用来感应并解释声波, 从基本的声波探测到人们连续讲话的逐字 识别, 各种声敏元件的复杂程序不等, 除了人机语音交流外, 机器人还可以使用 声敏元件控制弧焊, 听到碰撞或倒塌的声音时阻止机器人的运动, 预测将要发生 的机械破损及检测物体内部缺陷。

还有一种非接触系统使用投影仪和成像设备获取物体的表面形状信息或 距离信息。

传感器有静态探测与闭环探测两种使用方法。当机器人系统的探测和操作 动作交替进行时, 通常就要使用传感器, 也就是说探测时机器人不操作, 操作时 与传感器无关, 这种方法被称为静态探测, 使用这种方法, 视觉传感器先寻找被 捕捉物体的位置与方向,然后机器人径直朝那个地点移动。

相反, 闭式探测的机器人在操作运动中, 始终受传感器的控制, 多数视觉传感器 都采用闭环模式, 它们随时监测机器人的实际位置与理想位置间的偏差, 并驱动 机器人修正这一偏差。在闭环探测中,即使物体在运动,例如在传送带上,机器 人也能抓住它并把它送到预定位置。

Robots and robot sensor Introduction Industrial robot and its operation is the subject of this article.Industrial robots are used in manufacturing environment as a tool to increase productivity.It can be used to undertake routine, tedious assembly line work, or the implementation of those workers may be hazardous work.For example, in the first generation of industrial robots, there were a nuclear power plant is for the replacement of fuel rods.Workers engaged in this work may be exposed to harmful amounts of radiation in the next.Industrial robots can operate in the assembly line-to install small-scale components, such as electronic components mounted on circuit board.To this end, workers from the tedious task of this routine operation freed.The robot can be programmed to remove the bomb detonators for the disabled in our community services and play a role in many applications.Robot arm can be seen as the end of the implementation of tools, sensors, and / or jaws to move to a predetermined position of a machine.When the robot reaches the position, it will perform a task.The task may be welded, sealed, mechanical loading, mechanical unloading, or many assembly work.In addition to programming, and open

and close the system, the general, not require the participation of people will be able to complete such work.Robotics Glossary Robot is a reprogrammable multifunctional manipulator that can be programmable motion moving parts, materials, tools or special devices to perform a different task.By the following paragraphs of this definition may lead to other definitions were described, which provides a complete system for the robot itself.Location is pre-programmed robot must follow in order to complete the work and the way through.A point in these locations, the robot will stop and perform some operations, such as assembling parts, painting or welding.These pre-programmed robot position is stored in the memory device to continue operation for later use.In addition, when job requirements change, the only other programming data and these can be modified pre-programmed locations.Therefore, precisely because of the characteristics of this program, an industrial robot and one can store data, and can recall and edit the computer is very similar.Robot is a robot arm, which allows the robot pitch, stretching and rotating.This action is provided by the robot axis, mechanical axis, also known as robot hand of freedom.A robot can have 3-16 axis.In my later, the term degrees of freedom and a total number of robot axes associated.Tools and not within the robot gripper itself, which is mounted on the robot arm end attachment.With the end of the robot arm connected to these attachments, the robot can lift parts, spot welding, painting, welding, drilling, deburring, the request can also point to various types of tasks.Robot system can also control the operation of the robot's work unit.Robotic work cell is a general environment in the environment, the robot must perform the tasks entrusted to it.The unit can accommodate the controller, the robot manipulator, working platforms, safety devices, or conveyor.Robot to carry out all the equipment needed for the work are included in this unit of work.In addition, the signal from the external device to communicate with the robot, so that you can tell the robot when it is part of the assembly, pick up the parts or the parts to the unloading conveyor.Basic components Robotic system has three basic components: the robot, controller and power source.In some robot system can be seen in the first four components, end of the implementation of parts, these parts will be described in the following sections.Manipulator Robot bear robot system manual work, which consists of two parts: the mechanical parts and is connected to appendages.There is also a robot appendage connected to the base.The base of the robot work area is usually fixed in the ground.Sometimes, the base can be moved.In that case, the base is installed to the rail so that the robot can move from one place to another.For example, a robot can work for a few machine tools, loading and unloading for each machine.As mentioned earlier, the appendage extending from the base of the robot.The attachment is a robot arm.It can be a linear movable arm, it can be a hinged arm.Articulated arm, also known as articulated arm.Adjunct manipulator can provide a variety of sports-axis robot.The shaft is connected with the fixed base, which base has been tightened to the rack.This rack can ensure that the robot is in a position to maintain.Ends of the arm connected to a wrist.The axis of the wrist and wrist flange by additional components, with the flange of the wrist, the robot according to the different users can work in different tools installed on the wrist.Axis allows the robot manipulator in a certain area implementation.As mentioned earlier, the region known as the robot work unit, and its scale and size of the corresponding robot.When the robot's physical size increases, the size of the unit of work must also increase.Mechanical hand movements by the driver, or drive system control.Drive or shaft drive system allows the movement in the work unit, drive system using electric, hydraulic or pneumatic power.Drive the energy emitted from a variety of mechanical drive into mechanical power.These drives are joined together by a mechanical linkage.The linkage in turn drive the various robot axes.Mechanical linkage from the sprocket body, composed of gears and ball screws.Controller Robot controller is running in the heart.After the memory controller stores used for the pre-programmed information, control peripherals, to communicate it with the factory computer to make the production of constantly updated.Controller used to control the manipulator motion and the outer parts of the work unit.Staff can use the box to teach hand-delivery actions programmed into the robot controller.This information can be stored in the controller's memory for later recall using the device.Robot controller stores all program data.It can store several different programs, and they can be in any program to be edited.May also request the work unit controller and peripheral devices to communicate.For example, the controller has an input line, the input line can be identified when a mechanical process to complete.When the mechanical cycle is complete, the input line is connected, it will place orders for the controller to the robot manipulator to pick up the processing of finished parts.Then, the robot then picked up a new part and it is placed into the machine, then, the controller send a signal to the machine to get it started operation.Mechanical manipulation of the drum controller can be constituted, the work place by order of the drum operation.The controller for a very simple robot system.Seen in most of the robot system controller is a very complex device, which reflects the modern electronic science.In other words, they are manipulated by the micro-information processor.These micro-information processors instead of 8 bits, 16 bits of information that is 32-bit processors.This feature allows the controller to run with very good flexibility.Controller can send electronic signals through the communication line to issue with the mechanical hand signals to communicate with the axis of the robot manipulator and controller, this two-way communication between the location and operation makes the system constantly revised and updated to maintain the state may The controller can also control the robot wrist in the end installed any tools.There are different controller computers and factory to carry out the task of communication, the communication network will enable the robot to become computer-aided manufacturing(CAM part of the system.According to the basic definition, the robot is a multi-function can be re-programmed robot.Therefore, the controller must include some form of memory storage, to micro-processor-based information systems are often associated with solid-state

memory device with the operation.These memory devices can be magnetic bubbles, random access memory device, soft plastic disk or tape.Each memory storage device programming information can be stored for later recall using the.Power source Source of power to the controller and the robot was powered device, there are two types of robot power supply system.Controller for a class of power is power to run the exchange point, and the other is used to drive the robot axes.For example, if the robot manipulator controlled by a hydraulic or pneumatic device, the control signal is sent to these devices to make the robot movement.Each robot systems require power to drive the robot, this source of power either by hydraulic power, pneumatic power source, power source can also be provided by electricity, the power source is a unit of work the robot parts and equipment in the total part.When the hydraulic power source with and connected to the base manipulator, hydraulic pressure source to produce the hydraulic fluid, the fluid transport of the control components to the robot, so the robot base rotated around the axis.Pressure air is fed to the robot, the axis along the track in a straight line, the source can also be connected to such a pneumatic drill, it can provide power for the drill rotation.Under normal circumstances, can be obtained from the factory air supply station for the source and make adjustments, and then enter it in the axis manipulator.AC motor type can also be a DC-style.Controller sends out pulses of the signal was sent to the robot motors.These pulses provide the necessary instructions for the motor information to enable the robot in the robot base rotation.The three-axis robot for power systems either require the use of feedback control systems, this system will continue to position data for each axis of feedback to the controller.Each robot system not only need power to start the robot axis, also need power to drive the controller, this dynamic manufacturing environment, the power source can provide.Implementation of end pieces In most applications where the robot to see implementation of end pieces are connected to the robot wrist flange of a device, end pieces can be used in the production areas of the

implementation of many different occasions, for example, it can be used to pick up parts, used for welding, or for painting, the implementation of parts for the robot end system provides the flexibility of the robot must run.Usually designed to meet the end of the implementation of pieces of the robot users.These components can robot manufacturer or owner of manufacturing robot system.The implementation of the system end the only thing the robot can be a work into another working parts, for example, are available from the cutting machine is connected with the water, which is used in the automotive production line cutting edge.May also request the robot placed the parts to disk, in this simple process, change the end of the implementation of parts of the robot, the robot can be used for other applications, the implementation of end pieces may change, and then the robot programmed allows the system to have high flexibility.Robot Sensor Although the robot has great ability, but often than not with a little practice, but the workers.For example, workers can find parts that fall to the ground or no parts feeder, but not the sensor, the robot will not get this information in a timely manner using the most sophisticated sensors, the robot is smaller than an experienced worker Therefore, a good robot system design requires many sensor and robot controller using the phase, it was as close as possible operative awareness.The most frequently used robotics sensors into contact with the non-contact.Contact sensors can be further divided into tactile sensors, force and torque sensors.Tactile or contact sensors can be measured by the drive-side and the actual contact between other objects, micro-switch is a simple tactile sensor, the robot may be angry when the client contact with other objects, the sensor is the robot to stop work and avoid objects between collisions, tell the robot has reached the goal;or when used to measure the size of objects detected.Force and torque sensors in the robot gripper and wrist was the last joint, or between the parts on the robot to carry a measured reaction force and torque.Force and torque sensors are mounted on the flexible piezoelectric sensors and strain gauges on the parts.Non-contact sensors include proximity sensors, vision sensors, sound detectors, sensitive components and scope.Proximity sensors and labeling of objects near the

sensor.For example, eddy current sensor can be used to accurately maintain a fixed distance between the plates.The most simple robot proximity sensors including a light-emitting diode and a photodiode receiver transmitter, receiver reflector closer to the reflection of light, the main disadvantage of this sensor is closer to the object reflectance of light will affect the received signal.The other was close to the sensor using a capacitance and inductance associated with the principle.Visual sensing system is very complex, based on the TV camera or laser scanner works.Video signal through the hardware pretreatment to 30-60 per second input into the computer.Computer analysis of the data and extract the required information, for example, the existence of objects and object features, location, operating direction, or components of the assembly and product testing is complete.Sound sensitive devices used to sense and interpret sound waves, sound waves detected from the basic people recognize continuous speech, word for word, all kinds of sound ranging from sensitive components of the complex procedures, in addition to human-computer voice communication, the robot can also use the sound sensitive devices control of arc welding, I heard the sound of collision or collapse of the movement to stop the robot to predict the mechanical damage will occur and the detection of objects within the defects.There is also a non-contact systems for projector and imaging the surface of the object shape information or distance information.Static detection and closed-loop sensor probe used in two ways.When the detection and operation of the robot system moves alternately, it is usually necessary to use sensors that detect when the robot is not operating, the operation has nothing to do with the sensors, this method is called static detection, using this method, visual Find the sensor captured the first position and orientation of objects, and then the robot moves straight to the site.In contrast, closed manipulation and motion detection robot, always under the control of sensors, vision sensors are used the majority of closed-loop mode, which monitor the robot's actual position at any time and the deviation between the ideal position, and drive the robot fix this error.In the closed-loop detection, even if the object

in motion, for example, the conveyor belt, the robot can grasp it and send it to the desired location.

第五篇：西电智能传感技术作业

智能传感技术大作业

物联网的应用

物联网这个名词可以说是最近几年最热门的一个名词，上至老人下至小学生们可能都有听说过这个名词，但是问到物联网到底是什么时，几乎没有人能够回答，这个东西好像就是天天挂在我们的嘴上但是好像和我们的生活又十分遥远的样子。借着做智能大作业的机会，对物联网这个概念作了一些认识。以下内容大多数来自课本（讲义），和图书馆的数据库中搜索的一些文章。0物联网的诞生

1999年麻省理工的Kevin Ashton教授提出了对一标示为特征的物联网概念。在之后的2003年SUN article中，2005年的信息社会世界峰会上，2008年国际电信联盟，都对物联网的概念进行了补充和发展。物联网现在已经成为各国促进科技发展，经济发展的重要手段。2009年在奥巴马就职总统后就将物联网作为经济复苏一大武器。欧盟也拿出相应对策投资建设物联网。并且据业内人士估计中国物联网产业在年内就可以创造1000亿元的产值。物联网的概念和结构

物联网是在互联网的基础上按照约定的协议，把各种网络连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。从狭义上来说也就是用最简单的话来说，物联网就是物与物相连的网络，就是两个东西连在了一起。从广义上讲，物联网是通信网和互联网的拓展应用和网络延伸，是利用感知技术与智能装置对物理世界进行感知识别，通过网络传输互联，进行计算、处理和知识挖掘，实现人与物、物与物信息交互和无缝连接，达到对物理世界实时控制、精确管理和科学决策之目的。通过在各种各样的日常用品上嵌入一种短距离移动收发器，人类在信息与通信世界里将获得一个新的维度。

物联网的网络架构由感知层、网络层、应用层三部分组成。感知层主要分为数据采集和短距离无线传输两部分，数据采集部分通过使用RFID、传感器等技术采集各类信息和数据，短距离无线通信主要对小范围内的多个物品的信息进行集中与互通；网络层建立在现有通信网和互联网的基础之上，将各种网络进行有机集合、综合使用，对采集的数据和信息进行分类和传输；应用层主要完成物品信息的汇总、协同、共享、互通、分析、决策等功能，为用户提供各种丰富的应用服务。物联网关键技术

2005年，国际电信联盟发表了一份题为《物联网》的报告，其中写道：“我们现在站在一个新的通信时代的入口处，在这个时代中，我们所知道的因特网将会发生根本性的变化。因特网是人们之间通信的一种前所未有的手段(make the peopletogether)，现在因特网又能把人与所有的物体连接起来，还能把物体与物体连接起来(make thethings together)。”国际电信联盟报告提出物联网主要有四个关键性的应用技术：1.标签事物的RFID、2.感知事物的传感网络技术(sensor technologies)、3.思考事物的智能技术(smart technologies)、4.微缩事物的纳米技术(nanotechnology)。物联网产业链也可以细分为标识、感知、处理和信息传送四个环节，每个环节的关键技术分别为RFID、传感器、智能技术和无线通信网络。

RFID技术

RFID(radio frequency identification／射频识别)是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别过程无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体，并可同时识别多个标签，操作快捷方便。RFID技术与互联网、通讯等技术相结合，可实现全球范围内物品跟踪与信息共享。RFID基本上是由三部分组成：标签，由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象；读写器，读取(写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式天线，在标签和读写器间传递射频信号。RFID系统的工作原理可以表述为：读写器通过天线发送出一定频率的射频信号，当标签进入其信号范围内就会发生电磁感应，从而产生感应电流，获得不同的能量、时序和数据，然后通过无线传输存储在标签上的编码信息，阅读器读取这些信息并将其解码然后传送至电脑上进行更进一步的处理。传感器

传感器广义的定义是：一种能把物理量或化学量转变成可供测量的信号的器件。传感器是机器感知物质世界的“感觉器官”，可以感知热、力、光、电、声、位移等信号，为网络系统的处理、传输、分析和反馈提供最原始的信息。在大多数情况下，它是指把非电量的变化转变成可测的电量变化的器件。

3物联网的应用

课本上对于物联网的运用有很多例子：智能交通网络，智能电网，智能物流，生态监视，电子保健等等。下面就选择两个例子例举物联网的应用，一个是个人比较感兴趣的物联网在军事上的运用，第二个是实现程度较好的并且现在已经有了一部分成功应用的智能交通网络。

I．物联网在军事上的运用

在军需物资的物流和库存管理中的应用

在军需物资上，使用物联网的RFID技术，可以加强物资在运输配送和库存中的管理、盘点和查询等工作。在这个过程中，每件货物上的RFID电子标签、物资供给端内部手持RFID读写器、物资供给端的出口门禁系统的RFID读写器、运输车辆装载的RFID读写器、物资需求端仓库入口、出口门禁系统RFID读写器、仓库内手持式RFID读写器等便可构成一个RFID读写器网络，它们在RFID中间件平台的管理下进行工作，而物资流通的负责人就可以通过RFID中间件平台的接口对接收到的RFID读写器所读写的数据进行监控和管理。该系统的好处：第一，可使得物资从出货到运输再到入库管理的过程可视性增强，管理变得清晰透明、简单准确；第二，提高了物资运输和管理的安全性和可靠性；第三，仓库管理人员可以随时掌握库存中的物资数量和需求模式，及时、准确地进行物资补充，尤其是在战争中，对武器弹药库存量的掌握关系到作战单位的作战任务能否完成、预定作战目标能否实现的问题；第四，全面掌握情况可以减少资源浪费，节约成本；第五，在基于信息系统的联合作战中，可以将跨军区、多军种的军用仓库联网，组合一个区域性、全国性的物联网物流体系，根据各作战单位物资需求信息的反馈情况，以便实时、精确地实施物资保障，使整个保障系统高效、有序。

物联网使武器装备智能化

随着信息技术的进一步发展，物联网与人工智能技术、纳米技术的结合应用，未来战场的作战形式将发生巨大变化。新一代网络协议，能够让每个物体都可以在互联网上有自己的“名字”，嵌入式智能芯片技术可以让目标物体拥有自己的“大脑”来运算和分析，纳米技术和小型化技术还可以使目标对象越来越小。在不远的将来，你不仅可以与身边一切物体“交流”，而且物体与物体之间也可以“开口讲话”。在这些技术支持下，具有一定信息获取和信息处理能力的全自主智能作战机器人和无人飞机将从科幻电影中步入现实，各种以物联网为基础的自动作战武器将成为战场主角。在巷战中，利用机器人和无人飞机配合，可以进行远程投放，可代替作战人员钻洞穴、爬高墙、潜入作战区，快速捕捉战场上的目标，测定火力点的位置，探测隐藏在建筑物、坑道、街区的敌人，迅速测算射击参数，保证实施精确打击。机器人和无人飞机小分队还可以在非常危险的环境中进行协同作战，它们具有智能决策、自我学习和机动侦察的能力，可以比人类士兵以更快的速度进行观察、思考、反应和行动，远离战场前沿的指挥官和操作人员只须下达命令，而不需要任何同步控制，机器人和无人飞机小分队就可以完成任务并自行返回指定地点。

在现代数字化战场中的应用

在传统战争中，物质和能量是战斗力的标志，也是战斗力形成和提高的决定性因素，而现代数字化战场的核心是信息化。所谓数字化战场，是指以计算机信息处理技术为基础，把语音、文字、图像以及各类传感器所收集到的信息都变成由“O”与“1”组成的编码，通过无线电、卫星、光纤通信等手段，把战场各级指挥部门、各战斗与保障部队、各种武器系统与作战平台以及单兵紧密地联系在一起，构成纵横交错的战场综合网络系统，实现全方位实时的信息交换与情报共享，使部队能够更快、更有效地利用信息，及时掌握战场态势，优化指挥与控制过程，显著提高作战能力，而信息的获取在很大程度上是来自于各类传感器。传感器在军事领域的应用大致可以分为以下三类。

1．战场探测与侦察。随着技术的进步与发展，战场的范围在不断地扩大，从地下到地面，再到外层空间，几乎是无所不在。以地面传感器为例，目前已有了长足的发展。所谓地面传感器是一种专门置于地面，通过对地面运动目标所引起的电磁、声音、震动和红外辐射等物理量的变化进行探测，并将所得信息转化成信号后对目标进行侦察识别的侦察设备。地面传感器具有结构简单、便于携带埋伏、易于伪装等特点。它可用飞机空投、火炮发射或人工设置在敌军可能行动的地段，特别是其他侦察器材“视线”达不到的地域。同时，它不受地形和气候的限制，能够有效地弥补雷达和光学侦察系统的足从而大大扩展了战场信息探测的时空范围。

2．武器装备数字化。武器装备的数字化是实现武器系统与数字化战场无缝连接的重要前提。它既包括传统武器装备数字化改造，也包括新式武器装备的研究与开发。无论前者还是后者都取决于相关传感器的应用。

3．武器装备精确化。在数字化战场中武器装备与指挥、通信、控制等系统将构成有机整体。武器装备的精确化是提高作战效能的重要手段之一。而实现武器精确化的重要技术途径就是传感器的应用。实现武器装备精确化的传感器种类繁多，以下简要介绍三类典型传感器。未来战斗系统传感器。未来战斗系统传感器可提供足够的信息，在系统的周围建立起态势感知半球。未来的无人地面车辆、无人机、自动地面传感器都将装备多个综合传感器进行目标探测、定位和识别。红外传感器。它是陆军常用的功耗低的小型常温传感器，其特点是中低档性能、重量轻、性价比高。目前，这类传感器主要用在膛线测试和观测器中，但未来将会应用在增强型夜视防护镜和自动地面成像传感器中。红外传感器在武器精确化领域有着广泛的应用，最典型的应用有导弹、红外搜索和跟踪设备、前视红外系统和高性能的武器瞄准具等。激光传感器。这是利用激光技术实现目标搜索与定

位的一类传感器。激光二极管和单体激光器具备对目标测距、照射、瞄准等通用激光系统的能力，并能作为战斗识别设备和多个一体化激光交战系统发射机使用。它们都装在一个高效、高性能比的系统中。此外，激光传感器在武器精确打击方面具有突出而重要的作用。

II．物联网在智能交通的运用

目前的智能交通系统(ITS，IntelligentTransport System)主要包括以下几个方面：先进的交通信息服务系统、先进的交通管理系统、先进的公共交通系统、先进的车辆控制系统、先进的运载工具操作辅助系统、先进的交通基础设施技术状况感知系统、货运管理系统、电子收费系统和紧急救援系统。

物联网智能交通模型

ITS作为一个信息化的系统。它的各个组成部分和各种功能都是以交通信息应用为中心展开的，因此，实时、全面、准确的交通信息是实现城市交通智能化的关键。从系统功能上讲，这个系统必须将汽车、驾驶者、道路以及相关的服务部门相互连接起来。并使道路与汽车的运行功能智能化，从而使公众能够高效地使用公路交通设施和能源。其具体的实现方式是：该系统采集到的各种道路交通及各种服务信息。经过交通管理中心集中处理后，传送到公路交通系统的各个用户，出行者可以进行实时的交通方式和交通路线的选择；交通管理部门可以自动进行交通疏导、控制和事故处理；运输部门可以随时掌握所属车辆的动态情况，进行合理调度。这样，路网上的交通经常处于最佳状态，能够改善交通拥挤，最大限度地提高路网的通行能力及机动性、安全性和生产效率。

(1)中心型子系统

该子系统包括交通管理子系统、突发事件管理子系统、收费管理子系统、商用车辆管理子系统、维护与工程管理子系统、信息服务提供子统、尾气排放管理子系统、公共交通管理子系统、车队及货运管理子系统及存档数据管理子系统1 0个子系统。该类子系统的共同特点是空间上的独立性，即在空间位置的选择上不受交通基础设施的制约。这类子系统与其它子系统的联络通畅依赖于有线通讯。

(2)区域型子系统

该子系统包括道路子系统、安全监控子系统、公路收费子系统、停车管理子系统和商用车辆核查子系统。这类子系统通常需要进入路边的某些具体位置来安装或维护诸如检测器、信号灯、程控信息板等设施。区域型子系统一般要与一个或多个中心型子系统以有线方式连接，同时还往往需要与通过其所部署路段的车辆进行信息交互。

(3)车辆型子系统

该类子系统的特点是安装在车辆上。根据载体车辆的种类。车辆型子系统又可细分为普通车辆子系统、紧急车辆子系统、商用车辆子系统、公交车辆子系统和维护与工程车辆子。这些子系统可根据需要与中心型子系统、区域型子系统及旅行者子系统进行无线通讯。也可与其它载体车辆进行车辆间通讯。每种类型的子系统通常共享通讯单元。作为子系统间信息渠道的一个构成部分，通讯单元所起的作用仅仅是传递信息，并不参与智能交通系统的信息加工和处理。具体通讯单元的选定具有相当大的自由度，有线通讯单元可选择光缆、同轴电缆或双绞线网络等。而广域无线通讯是近些年来发展很快的一个领域，可供选择的技术种类繁多且更新很快。

交通诱导

交通诱导系统指在城市或高速公路网的主要交通路口，布设交通诱导屏，为出

行者指示下游道路的交通状况．让出行者选择合适的行驶道路，既为出行者提供了出行诱导服务，同时调节了交通流的分配，改善交通状况。交通诱导系统由以下四个子系统构成：交通流采集子系统、车辆定位子系统、交通信息服务子系统和行车路线优化子系统。

(1)交通流采集子系统

城市安装自适应交通信号控制系统是实现交通诱导的前提条件。这个子系统包括两个关键词：一个是交通信号控制应是实时自适应交通信号控制系统，另一个是接口技术的研究，即把获得的网络中的交通流传送到交通流诱导主机，利用实时动态交通分配模型和相应的软件进行实时交通分配，滚动预测网络中各路段和交叉口的交通流量，为诱导提供依据。

(2)车辆定位子系统

车辆定位子系统的功能是确定车辆在路网中的准确位置。车辆定位技术主要有如下几种方法：地图匹配定位、推算定位、全球定位系统(GPS)、惯性导航系统、路上无线电频率定位。

(3)交通信息服务子系统

交通信息服务子系统是交通诱导系统的重要组成部分，它把主机运算出来的交通信息(包括预测的交通信息)通过各种传播媒体传送给公众。这些媒体包括有线 电视、联网的计算机、收音机、路边的可变信息标志和车载的信息系统等。

(4)行车路线优化子系统

行车路线优化子系统的作用是依据车辆定位子系统所确定的车辆在网络中的位置和出行者输入的目的地，结合交通数据采集子系统传输的路网交通信息，为出行者提供能够避免交通拥挤、减少延误及高效率到达目的地的行车路线。在车载信息系统的显示屏上给出车辆行驶前方道路网状况图，并用箭头线标示建议的最佳行驶路线。

4.物联网未来的发展

物联网概念的提出使得各个学科资源整合到了一起，使得信息化，智能的社会的实现更向前迈进了一步。物联网的感知，网络，应用三个层面中的每一个层面都可以带来一个新的市场。物联网成为了信息化带动工业化的现实载体。

物联网在成为最热名词的同时，人们对他的争议也从来没有停止。为什么这个概念在提出了10几年之后很多人对他还是知之甚少，仅仅知道物联网这个名词还是拜托了电视节目的狂轰滥炸和网上一些人对其进行的一些超越其本身含义的概念炒作。在物联网还没有大规模的在我们的生活中出现和应用的时候，许多标准还没有完全的制定，就连物联网本身的定义都具有争议。并且物联网的内涵和含义自从他诞生的那一刻起就始终在发展和丰富。作为一个较新的概念和一个新兴产业，物联网还在起步阶段（虽然已经好几年了）。发展物联网的障碍还是处于最基本的技术标准，商业化模式，产业链的生成，利益的分配问题。

物联网这个概念都受到了各个国家的重视和关注，奥巴马还用物联网作为自己的政治筹码。几年过去了，作为一个普通民众的感觉，物联网确实是毫无存在感，但是也不能对其未来的发展做一个结论。也许找到了利益的平衡点，物联网会从一夜之间从我们的身边从有到无。现在媒体和一些知名人士又在抄“大数据”的概念。物联网能否在大数据的冲击下保持它的活力，这依然是一个问题。但愿物联网的未来是美好的，且不说他的发展能否促进一个国家的社会发展，经济发展就他的设想和基本内容对于我们普通的百姓而言都是很有吸引力的。