傳感技術在教育機器人中的應用

　　概述
　　
　　教育機器人是一類應用于教育領域的專用機器人，有著自己獨特的教育特點：首先是教學適用性，符合教學使用的相關需求；其次是具有良好的性價比，特定的教學用戶群決定了其價位適用性；再次就是它功能的開放性和擴展性，可以根據需要增減相應的模塊，進行自主創新；此外它還應當有良好的人機交互界面。
　　機器人教育通常是指學習機器人的基本知識與基本技術，或利用教育機器人優化教育教學效果顯著的理論與實踐。事實上，教育機器人也是一種十分典型的數字化益智玩具，適用于各個年齡階段的人群，并且能夠以不同角度、通過多樣的形式發揮其教育功能，達到一定的教育目的。
　　傳感技術和計算機技術的發展，為機器人在教育領域的應用翻開了新的一頁。便捷的程序化設計和多種傳感技術的應用，改變了早期教育機器人功能單一、自主設計空間小等特點。特別是傳感技術的發展，為教育機器人提供了對環境的識別、判斷和適應能力，這如同給機器人賦予了人的感知。
　　作為傳感技術基本單位的傳感器，有時能夠取代甚至超出人的“五官”。這里所說的“超出”是因為傳感器不僅可用于人無法忍受的高溫、高壓、輻射等惡劣環境，還可以檢測出人類“五官”不能感知的各種信息（如微弱的磁、電、離子和射線的信息以及遠遠超出人體“五官”感覺功能的調頻、高能信息等）。因此，傳感技術的發展和運用是機器人功能和應用領域拓展的重要前提之一。
　　
　　教育機器人中傳感器的類型劃分
　　
　　1.內部傳感器：是對源自機器人自身信號進行測量的傳感設備。如：對機器人中的馬達旋轉圈的測量，如果已知傳動裝置和車輪的尺寸。通過對馬達旋轉圈數的測量就可用于計算機器人車輪的旋轉圈數，進而估計出機器人走過的距離。
　　2.觸覺傳感器：機器人觸覺廣義上可獲取的信息是接觸信息、狹小區域上的壓力信息、分布式壓力信息、力和力矩信息、滑覺信息等。這些信息分別用于觸覺識別和觸覺控制。目前在教育機器人中也廣泛使用了這類傳感器。如：AS-MF足球機器人、摔跤機器人、抓舉機器人等就都裝配了觸覺傳感器。
　　3.接近與距離覺傳感器：這類傳感器是機器人用以探測自身與周圍物體之間相對位置和距離的傳感器。它的使用對機器人工作過程中適時地進行軌跡規劃與防止事故發生具有重要意義。人類沒有專門的接近覺器官，如果仿照人的功能使機器人具有接近覺將非常復雜，所以機器人采用了專門的接近覺傳感器。它主要起了以下三個方面的作用：(1)在接觸對象前得到必要的信息，為后面的動作做準備；(2)發現障礙物時，改變路經或停止，以免發生碰撞；(3)得到對象物體表面形狀的信息。
　　由于這類傳感器可用以感知對象位置，故也稱為位置覺傳感器。傳感器越接近物體，越能精確地確定物體位置。相應的傳感器有紅外式接近傳感器、超聲波距離傳感器等。如：AS-INFOX教育機器人，該產品就具有紅外接近傳感器和聲音傳感器等多個接近傳感設備。
　　4.視覺傳感器：如同人類的視覺信息系統的作