移动机器人内部之速度和角速度传感器,检测机器人运动速度,分直流式和交流式

速度传感器用来检测机器人运动速度，包括身体移动速度和各关节转动速度 等。在用交直流伺服电机作为机器人驱动元件时，早期一般采用测速发电机作为 速度的检测器。它与电动机同轴，电动机转速不同时，输出的电压值也不同，其电 压值就是转动速度。测速发电机要求输出电压与转速间保持线性关系，并要求输 出电压陡度大，时间及温度稳定性好。测速发电机一般可分为直流式和交流式两种。直流式测速机的励磁方式可分为他励式和永磁式两种，电枢结构有带槽的、空心的、盘式印刷电路等形式，其中带槽式Z为常用。

如图4-1-5所示，直流测速发电机的定子是永久磁铁，转子是线圈绕组。它的 原理和永久磁铁的直流发电机相同，转子产生的电压通过换向器和电刷以直流电 压的形式输出，可以测量0～10000r/min 量J的旋转速度，线性度为0 . 1 % 。 此 外，停机时不易产生残留电压，因此，它Z适宜作速度传感器。但是电刷部分是机械接触，需要注意维修，另外，换向器在切换时产生脉动电压，使测量精度降低。因 此，现在亦有用无刷直流测速发电机。

永久磁铁式交流测速发电机的构造和直流测速发电机恰好相反，它在转子上 安装多磁极永久磁铁，定子线圈输出与旋转速度成正比的交流电压。随着计算机 微电子技术的进步，现在一般不再专门使用测速发电机来测量转速，而是通过对位 移进行微分计算来获得速度值。如利用光电码盘测量角位移时，在单位时间内的 脉冲数即为速度。