人從外界獲取信息必須借助于感覺器官,，但機(jī)器人沒有感覺器官，只能依賴傳感器了,。機(jī)器人的終極目標(biāo)與人無限接近,，那到底要裝多少傳感器，機(jī)器人才能更像人一點(diǎn)呢,？

機(jī)器人的視覺,、力覺、觸覺早已進(jìn)入實(shí)用階段,，而且他的感官,，如聽覺、嗅覺,、味覺、滑覺等還等待攻克——研究出對應(yīng)的傳感器,。

機(jī)器人獲取外界信息,、解析周邊環(huán)境并作出相應(yīng)反應(yīng)的“五官”，正是傳感器,。

用專業(yè)的術(shù)語來解釋,，傳感器其實(shí)就是一種檢測裝置，感受到被測量的信息,，并能將感受到的信息,，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他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,。

通俗來說,，大致分為幾步：“感應(yīng)”信息，“收集”信息,，然后“做出”反應(yīng),。

只有五官遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，機(jī)器人有這么多傳感器

最受關(guān)注的人類5大感覺器官,，如果用傳感器相比擬的話,，可以簡單做一些歸類：

視覺——光敏傳感器；

聽覺——聲敏傳感器,；

嗅覺——?dú)饷魝鞲衅鳎?/p>

味覺——化學(xué)傳感器,；

觸覺——壓敏、溫敏,、流體傳感器,。

然而，機(jī)器人只有五官遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,，一般可以這樣說,，感官越豐富的機(jī)器人，其內(nèi)部就會有越多的傳感器,。換句話說,，如果你的機(jī)器人并不是那么靈敏，也許就是因?yàn)樯倭藗鞲衅鳌?/p>

那么,，機(jī)器人到底應(yīng)該有多少傳感器,，才能了真正做到靈敏如人類呢？

按照傳感器的用武之地,，即檢測對象,，可以簡單將傳感器簡單分為內(nèi)外兩部分。

內(nèi)部傳感器,，又稱為體內(nèi)傳感器,，主要用于檢測機(jī)器人各內(nèi)部系統(tǒng)的狀況，如各關(guān)節(jié)的位置,、速度,、加速度溫度、電機(jī)速度,、電機(jī)載荷,、電池電壓等，并將所測得的信息作為反饋信息送至控制器,，形成閉環(huán)控制,。

外部傳感器，又稱為外界傳感器，用于獲取有關(guān)機(jī)器人的作業(yè)對象及外界環(huán)境等方面的信息,，是機(jī)器人與周圍交互工作的信息通道,，是用來執(zhí)行視覺、接近覺,、嗅覺,、聽覺等傳感器，比如距離測量,、聲音,、光線等。

根據(jù)運(yùn)行方式,，傳感器也可以分為被動式傳感器和主動式傳感器,。被動式傳感器是指本身不發(fā)出能量，靠捕獲外界光線來獲得信息的傳感器,，如CCD,；主動式傳感器就是那些有自主性的傳感器了，它們能發(fā)出探測信號,，如紅外等,。

這些分類方式除了能把機(jī)器人里一堆傳感器做有效分類，更重要的原因是,，能根據(jù)機(jī)器人哪里“不適”而倒推找到出問題的環(huán)節(jié),，就跟根據(jù)病癥找原因是一個道理。

哪兒出了問題,？傳感器是個很好的線索

在做一個機(jī)器人之前,，首先一定要了解自己手中都有哪些素材，而這些材料又起什么作用,。誠如舵機(jī)起馬達(dá)的作用,，那么，傳感器就起檢測的作用,，一般可以從幾個指標(biāo)來檢驗(yàn)：

動態(tài)范圍：是指傳感器能檢測的范圍,。比如電流傳感器能夠測量1mA－20A的電流，那么這個傳感器的測量范圍就是10log（20/0.001)=43dB.如果傳感器的輸入超出了傳感器的測量范圍,，那么傳感器就不會顯示正確的測量值了,。比如超聲波傳感器對近距離的物體無法測量,。

分辨率：分辨率是指傳感器能測量的最小差異,。比如電流傳感器，它的分辨率可能是5mA,，也就是說小于5mA的電流差異,，它沒法檢測出。當(dāng)然越高分辨率的傳感器價格就越貴,。

線性度：這是一個非常重要的指標(biāo)來衡量傳感器輸入和輸出的關(guān)系,。

頻率：是指傳感器的采樣速度,。比如一個超聲波傳感器的采樣速度為20HZ，也就是說每秒鐘能掃描20次,。

也就是說,，假如你的機(jī)器人出現(xiàn)了聽不見的問題，那么你可以找到聲敏傳感器,，然后從動態(tài)范圍,、分辨率、線性度和頻率一一檢測到底是哪里出了問題,。

有限的內(nèi)部空間和越來越多的傳感器之間的矛盾

換一個角度,，傳感器其實(shí)也相當(dāng)于人類的神經(jīng)末梢，所以可知,，靈敏度與分布的密度有極大的關(guān)系,。的確如此，因?yàn)閷`敏度的高要求,，服務(wù)機(jī)器人必須攜帶更多的傳感器,，所以，就牽涉出了未來的重要設(shè)計(jì)趨勢以及重大難題：

機(jī)器人有限的內(nèi)部空間和人類對機(jī)器人無限感官的期待之間的矛盾,。就像人民群眾日益增長的物質(zhì)文化需求同落后的社會生產(chǎn)之間的矛盾一樣,，人類對于機(jī)器人的靈敏度要求就像人民的物質(zhì)文化需求一樣日益增長，但是機(jī)器人的內(nèi)部空間又極為有限,。

曾經(jīng)采訪一個掃地機(jī)器人設(shè)計(jì)師時,，他重點(diǎn)提到了掃地機(jī)器人的內(nèi)部空間的留白問題，除了不美觀顯得技術(shù)LOW以外,，更重要的原因是,，必須把有限的空間用在刀刃上，一毫米都不能浪費(fèi),。

這個世界難題也困擾了世界很多設(shè)計(jì)師,。除了把傳感器做得更薄，他們也正在往“一個傳感器多個功能”的方向努力,！