机器人传感器本体感知传感器和外部感知传感器

机器人本质上是一种具有自主运作能力的机器为了实现自主性，需要一整套传感器来满足不同任务的要求，例如自主导航、物体检测、接近感测等随着传感器技术越来越成熟，过去几年来，各类传感器的成本逐渐降低，推动了其在机器人领域的更广泛应用。

机器人作为高度集成的机器，需要应用很多传感器，包括从光学编码器、电流传感器到惯性传感器、摄像头以及激光雷达(LiDAR)等　　根据感知的数据，机器人传感器主要可以分为两大类：本体感知传感器和外部感知传感器。

本体感知传感器收集机器人本体速度、扭矩和位置等内部数据这些传感器通常用于机器人的控制相反，外部感知传感器主要收集外部环境数据，感知环境参数，例如障碍物的位置、施加在机器人上的外力以及许多其他输入　　　　机器人传感器分类　　触觉传感器、摄像头、激光雷达、雷达、超声波传感器等是外部感知传感器的几个典型示例。

随着各类机器人的日益普及，以及市场对“智能”机器人需求的不断提高，英国知名研究公司IDTechEx预测机器人传感器市场将在未来20年内高速增长　　据麦姆斯咨询介绍，IDTechEx在这份最新报告中深入探讨了9种常见的传感器类型、9种机器人和29种应用，深入分析了关键赋能技术、厂商和市场，并对未来20年的市场规模和销售趋势进行了精准预测。

　　　　本报告研究覆盖的机器人类型、传感器及其任务　　导航和地图测绘传感器　　得益于自动驾驶技术的发展，机器人自主运行在过去十年中获得了巨大的发展作为机器人自主性最重要的体现之一，自主运行使机器人能够在最少的人工干预下独立移动，并完成物流配送、农业应用、测绘和探索等许多任务。

　　　　机器人3D传感器应用　　自主运行需要包括两个步骤：地图测绘和导航最初，机器人需要能够测绘周围环境的地图，构建由点云组成的环境模型，并规划移动轨迹/路径，然后遵循规划的轨迹利用导航传感器定位运行这两个步骤都需要物体检测、导航和从周围环境收集数据的传感器。

在实践中，根据不同的工作环境，各类导航和地图测绘传感器通常需要一起使用，并利用传感器融合算法处理来自不同传感器的数据　　典型的导航和地图测绘传感器包括激光雷达、雷达、摄像头、GPS/GNSS和超声波传感器(包括1D和3D)等。

下表比较了其中一些传感器的优缺点，IDTechEx在报告中提供了更深入的技术分析　　　　典型导航和地图测绘传感器对比分析　　碰撞/接近传感器　　除了自主运行，安全始终是所有机器人的首要任务，尤其是随着人机交互(HRI)的提高以及任务的越来越复杂。

IDTechEx预计，相关法规将越来越严格，以确保人机交互的安全水平为了使机器人符合安全要求，机器人需要能够精确感知与人类操作员之间的相对距离和碰撞可能当人类操作员/物体接近时，机器人需要减速或停止为此，机器人通常需要利用碰撞/接近传感器。

　　随着传感器技术的进步，碰撞检测和接近检测之间的界限已经模糊碰撞检测和接近检测之间的根本区别是物体和传感器/机器人之间的距离从技术角度来看，碰撞/接近传感器通常基于光反射法、飞行时间法、三角测量法、电容检测法和超声波测距法这五种检测原理中的一种或多种。

　　下图比较了几种商用传感器的检测原理，概述了每种检测方法的响应时间和最大检测范围总体趋势来看，机器人终端用户希望传感器具有响应速度快、探测范围大、占位面积小等特点然而，对于不同的应用，某些特性可能会有所取舍。

例如，用于物流或物料处理的室内自主运行机器人，可能就不需要像室外移动机器人那样大的探测范围　　　　接近检测技术对比分析　　总结　　IDTechEx深入分析了29种机器人应用中的传感器，表明机器人传感器市场将迎来高速增长。

鉴于机器人和自主运行机械的巨大市场规模，IDTechEx预计机器人传感器市场规模将在未来20年增长20倍，到2043年增长至800亿美元以上每类机器人及其传感器都有各自的需求和市场驱动巨大的市场规模和高速增长代表着大量机遇，本报告对此进行了详细分析。

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