人形機(jī)器人因其類人特性和靈活性，廣泛應(yīng)用于科研、家庭和工業(yè)領(lǐng)域。為了實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的交互、感知和運(yùn)動(dòng)功能，這類機(jī)器人依賴多種傳感器。

尤其是前段時(shí)間在北京亦莊半程馬拉松暨人形機(jī)器人半程馬拉松鳴槍開(kāi)賽，20支人形機(jī)器人賽隊(duì)與跑步愛(ài)好者一同沖出起跑線，最終，來(lái)自北京亦莊的“天工Ultra”以2時(shí)40分42秒的成績(jī)沖線，奪得全球首個(gè)人形機(jī)器人半程馬拉松賽事桂冠。那么，你知道人形機(jī)器人都需要哪些傳感器嗎？

1. 攝像頭與視覺(jué)傳感器

人形機(jī)器人常配備多個(gè)攝像頭和視覺(jué)傳感器，以實(shí)現(xiàn)視覺(jué)感知和環(huán)境理解。這些傳感器包括：

RGB攝像頭

功能：捕捉顏色圖像，提供高清晰度的視覺(jué)輸入。

應(yīng)用：用于面部識(shí)別、物體檢測(cè)和環(huán)境掃描。

深度攝像頭

功能：捕捉物體和環(huán)境的深度信息，生成三維模型。

應(yīng)用：實(shí)現(xiàn)物體識(shí)別、導(dǎo)航和避障，提供空間布局的精確數(shù)據(jù)。

熱成像攝像頭

功能：探測(cè)物體輻射出的紅外線，提供溫度信息。

應(yīng)用：用于夜間監(jiān)控、熱源探測(cè)等。

2. 運(yùn)動(dòng)傳感器

運(yùn)動(dòng)傳感器用于監(jiān)測(cè)機(jī)器人的位置、速度和姿態(tài)，確保機(jī)器人能夠穩(wěn)定地行走和操作。常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)傳感器包括：

加速度計(jì)

功能：測(cè)量機(jī)器人在三個(gè)軸向上的加速度。

應(yīng)用：用于判斷機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，如加速或減速。

陀螺儀

功能：測(cè)量機(jī)器人轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，實(shí)現(xiàn)姿態(tài)控制。

應(yīng)用：幫助機(jī)器人保持平衡，尤其在行走、轉(zhuǎn)向時(shí)。

慣性測(cè)量單元（IMU）

功能：結(jié)合加速度計(jì)和陀螺儀，提供全面的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。

應(yīng)用：用于實(shí)時(shí)姿態(tài)估計(jì)和動(dòng)態(tài)控制。

3. 碰撞與接觸傳感器

人形機(jī)器人通常配有多種碰撞和接觸傳感器，以便在與環(huán)境互動(dòng)時(shí)能夠感知外界的物理信息。這些傳感器包括：

力傳感器

功能：測(cè)量施加在機(jī)器人末端效應(yīng)器（如手）的力量。

應(yīng)用：確保抓取物體時(shí)的力度適中，防止損壞物體或自身。

按壓力傳感器

功能：檢測(cè)表面接觸和壓力變化。

應(yīng)用：在機(jī)器人手指等部位用以感知握持物體的情況。

碰撞傳感器

功能：檢測(cè)機(jī)器人與障礙物的碰撞。

應(yīng)用：保護(hù)機(jī)器人設(shè)備，調(diào)整運(yùn)動(dòng)軌跡，避免碰撞。

4. 聲音傳感器

麥克風(fēng)陣列

功能：收集聲音信息，分析語(yǔ)音和環(huán)境噪音。

應(yīng)用：實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音識(shí)別、自然語(yǔ)言處理及環(huán)境監(jiān)測(cè)。

5. 環(huán)境傳感器

為了讓人形機(jī)器人能夠適應(yīng)不同的環(huán)境，它們還配備一些環(huán)境傳感器：

超聲波傳感器

功能：利用聲波探測(cè)距離，判斷障礙物的位置。

應(yīng)用：用于避障和距離測(cè)量。

激光雷達(dá) (LiDAR)

功能：利用激光測(cè)距原理，構(gòu)建準(zhǔn)確的環(huán)境地圖。

應(yīng)用：廣泛用于自主導(dǎo)航和定位。

溫度和濕度傳感器

功能：監(jiān)測(cè)環(huán)境的溫度和濕度。

應(yīng)用：用于環(huán)境適應(yīng)，提供舒適性和安全性。

總計(jì)來(lái)說(shuō)，人形機(jī)器人依賴多種傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的功能、感知和互動(dòng)。通過(guò)這些傳感器的協(xié)同工作，機(jī)器人能夠感知環(huán)境、分析信息并作出反應(yīng)，從而表現(xiàn)出近似人類的智能行為。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，未來(lái)人形機(jī)器人的傳感器將更加多樣化和智能化，也為未來(lái)人形機(jī)器人在更多領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。