科普工业机器人常用的传感器( 七 )

激光传感器

常见的激光雷达是基于飞行时间的(ToF , time of flight) , 通过测量激光的飞行时间来测距d=ct/2 , 类似前面提到的超声测距公式 , 其中d是距离 , c是光速 , t是从发射到接收的时间间隔 。

比较简单的方案是测量反射光的相移 , 传感器以已知的频率发射一定幅度的调制光 , 并测量发射和反向信号之间的相移 , 如上图 。

调制信号的波长为lamda=c/f , 其中c是光速 , f是调制频率 , 测量到发射和反射光束之间的相移差theta之后 , 距离可由lamda*theta/4pi计算得到 , 如上图 。

视觉传感器

常用的计算机视觉方案也有很多种 , 比如双目视觉 , 基于TOF的深度相机 , 基于结构光的深度相机等 。

基于结构光的深度相机发射出的光会生成相对随机但又固定的斑点图样 , 光斑打在物体上 , 因为与摄像头距离不同 , 被摄像头捕捉到的位置也不相同 。 先计算斑点与标定的标准图案在不同位置的偏移 , 利用摄像头位置、传感器大小等参数就可以计算出物体与摄像头的距离 。

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