光电传感器芯片在机器人运动检测中的应用研究

引言

在当前人们的物质文化需求不断提高，科学技术和人工智能在近年来的不断发展使得在生活的多方面都会应用到先进的科技。机器人的研制和应用不管是在我国工业制造还是人民日常生活当中都逐渐广泛，并且受到欢迎，光电传感器芯片由于其特性可以帮助提高机器人在研发测试阶段测试结果的准确性，以此推动机器人研制工作向前发展。

1 光电传感器

1.1 含义及原理

光电传感器以光电效应为运行原理，由处理同路以及处理元件组成，主要作用是光电信号之间的转化。其根据光学元件的性质被分为开关式和模拟式两种常见类型。光电传感器的功能使得它可以直接检测光量而不需要通过电量或者电信号，而且还可以对其他非电量转化而成的光量进行检测，因而被应用到各行各业的自动化当中[1]。

支持其运行的光电原理主要分为外光电效应、内光电效应、光电伏特效应，三种效应的具体原理有所不同[2]，但主要是指，我们可以将任何一处光看作是有能量的光子，而这些光子在与其他物体接触的过程中变成电子，并通过能量的转换使原有光源的光子和现有物体的电子之间的能量状况改变，进而将光信号转变为更易处理的电信号。

1.2 光电传感器分类

光电传感器包括槽型光电传感器、对射型光电传感器、反光板型光电开关、扩散反射型光电开关等类型。另外在特殊领域使用的比如安全型的，主要应用于安全控制系统以及门控类型比如应用于区域检测。

1.3 光电传感器的特点[3]

光电传感器被广泛应用到电力系统的各个方面，主要是由于它强大的谐波测量能力。相较于其他原理的传感器，光电传感器拥有非常大范围的暂态响应，在电力系统中可以较好地与继电保护的时间进行配合，它的谐波检测能力使得它甚至可以测量高压线谐波。另外，如果光电传感器配合数字接口将会衍生出非常强大的通信能力。因为光电传感器的光数字信号如果和通信网络对接那么在通信过程中可以减少设备使用，同时还可以提高测量的准确性。除开光电传感器的强大功能和精确度之外，由于其本身形小身轻的特点在领域得到广泛运用。

1.4 主要应用

就当下情况来看，光电传感器无论是在工业制造、数据测量甚至是临床医学上都有非常广泛但是深入的应用。测量一类的传感器常见的有测量温度光强等，输入一类的传感器主要用于采集数据等。另外还可能应用于一些还未实现，但是具有现实意义东西，比如产品计数器等。

1.5 发展方向

由于在人们生产生活的各个方面光电传感器都有很大用武之地，所以光电传感器的发展可以走系统化产业化道路，以此为基础，孕育出可持续发展的全面化的光电产品结构，另外在光电传感器的生产制作方面一定要体现向自动化靠近的过程。光电传感器靠着自主创新和销售时的国内外市场并重走出了一条可持续的发展道路，当前科技人员仍需努力开发新技术以及研究传感器应用。

2 机器人概述

2.1 机器人的含义及其构成

机器人是被制造出来通过写入程序或者是接收命令的方式自动完成任务的机器装置。当前还出现了极少部分的AI机器人，主要是仅通过提纲挈领的程序编排，机器本身在使用过程中不断学习，进而完全掌握和了解用户需求，进行智能化的自动工作。由于机器没有高昂的人工费用和繁杂的管理模式，深受企业尤其是制造行业的喜爱。

绝大部分机器人是将人类进行劳动或工作所需用到的机能放大，变成一个具有专门功能的机器人。主要有驱动模块、执行机构、控制系统以及检测和内部复杂器械构成。驱动模块是机器人应用从代码到实际应用的桥梁，驱动在读取命令之后传达至包括主干、机器臂、腰部、底座、移动部的执行机构。机器人当中的控制系统又分为有多个计算机控制的分散式控制中心，以及只有一台计算机控制的集中式控制。检测装置则是跟踪机器人的工作状态并进行及时反馈，进而实现实时调整和修复。

2.2 机器人类型

机器人在工业领域的应用已经十分广泛，但人民物质文化需求的增长使得生活对机器人的需求也在不停扩大。典型的生活应用型机器人有家务解决、中央控制、学习监督、紧急求援、咨询等，这些机器人都具有一定的生活特质，尽管开发和应用的条件还不是非常成熟，但是每一次机器人产品的更迭都更好地解决了人们面临的部分问题。

3 光电传感器芯片在机器人运动检测中的应用

在机器人被大量需要的今天，科研人员也在致力于开发和研制，让机器人变成更懂客户的产品，这就决定在研究开发过程中有更高的要求。光电传感器由于其谐波检测能力的强大可以成为机器人运动检测的基础，在与另外的科技配合之下完成机器人运动检测。以数字式光电传感芯片为例，技术人员通过对传感器芯片进行位操作、读写操作和数据控制对其进行操控，配合运动的检测工作。

4 结束语

机器人的研发为工业产业和人民生活都带来了非常大的便捷，随着工作效率和使用需求的扩大，很多岗位可替代性变高，相比起高昂的人工费用以及管理费用，在某些专门领域使用机器人的成本较之传统模式大大降低，并且效率还得到了提高。再这样的情况下，机器人的功能性和类型需要更加广泛，研发要求也在逐渐严格。而光电传感器芯片作为一种前沿传感器，可以在机器人运动的检测中起到非常重要的作用，使其更容易获得准确的检测数据，推动机器人的研制与开发。