從制造走向“智”造 中國還有這三大階段需要完成
在世界互聯網普及率已經過半的情況下，全球信息化基本已進入一個成熟階段，未來信息化的發展，也開始逐步進入過去的蒸汽機動力普及、內燃機動力普及，以及電力普及之后的緩慢穩定增長階段。
而全球的制造工業，也隨著社會生產力的更新中同步迭代，從最早的蒸汽工業時代，到內燃機工業時代，一直到現在的電力自動化時代。隨著互聯網信息化的穩定普及，工業制造也在各國的生產力發展規劃中進入了下一個新的發展階段——信息化工業時代。
2013年，德國正式推出 “工業4.0” 的概念，旨在利用物聯網信息化技術，將 CPS 應用到工業制造中去，希望進一步降低產業成本、提高產業效率，同時迎合新世紀的大眾消費模式。而在 2014年，美國五大行業巨頭共同成立 工業互聯網聯盟(IIC)，也開啟了美國工業互聯網的產業升級之路，希望借助引領全球的硅谷科技力量，為美國的空心化和高成本化制造業帶來復蘇的希望。
在德國，工業 4.0 主要由西門子推動，而在美國，GE 則是最早提出工業互聯網并組建聯盟的核心力量。2015年初，中國政府提出“中國制造2025”十年計劃，希望中國因人口紅利而成為的全球制造中心的地位，在工業全球化浪潮的后半場，能夠繼續借助信息化改革，保留中國制造業大國的競爭力地位。但在中國，并沒有一個像西門子或 GE 這樣有著豐厚信息化積累的產業巨頭在引領，雖然國內有像海爾、格力等個別的企業在嘗試高度自動化和初步信息化，對于一個還未完成工業 3.0 的巨輪來說，直接跳到工業4.0 仍然面臨著巨大的產業鴻溝和智力斷層。
從宏觀上來說，國家上層提出 “中國制造2025”，對中國有著巨大的意義和指示作用，也非常準確的切中了中國未來 20 年到 30 年在全球戰略地位中的發展路徑。但上層建筑落地之后，還是需要中國最基礎的產業力量，來一步一步實現這個異常艱巨的愿景和任務。而由于中國的傳統工業制造，和互聯網信息化之間的鴻溝過于顯著，顯然這需要既懂傳統制造，又有互聯網信息化經驗的人，來一步一步的摸索出走出 “中國制造2025” 的每一個階段：
中國制造業未來**階段：填補制造業信息化的空白節點
1、人才節點
在德國、美國等，工業信息化的**要素便是人才，德國西門子與德國工程院、弗勞恩霍夫協會等都有長期的合作，德國政府甚至整個歐洲政府都有大量的高校、研究機構來為工業信息化培養和提供人才，而這些人才是在 10年甚至更久的教育體系下才能培養出來的。同樣在美國，GE 自己的克勞頓學院、與卡耐基梅隆大學、MIT 等諸多大學也有深入的人才合作項目。
而在中國，目前幾乎沒有工業與信息化結合的人才，不管是高校還是社會，工業與互聯網，往往是兩個八桿子打不著的領域。在這種情況下，中國如果想走工業信息化道路，除了政府投入巨大的資源吸引海外人才回國，否則光在人才這一點上，中國可能就要走 10 年才能開始談工業信息化。
2、信息化PLC
即便對于工業自動化(工業3.0)來說，PLC 就是一個最為基本的基礎模塊，而在國內，除了一些成熟的工業設備會用到 PLC 之外，絕大多數的工廠還只是半自動化或人工操作。在工業信息化之前，PLC 不僅要深入普及，同時所有工廠都要有相應的能力來熟練的使用這個基本的工業編程控制器。除此之外，中國在 PLC 研發生產和聯網信息化方面，也有大量的路需要走。
3、零件信息化（工業物聯網）
工業4.0 或者工業互聯網，有一個基本條件便是工業部件物聯網，所有的零件都要有自己的 ID，而這種工業零部件物聯網的技術，不論是采用最傳統的 RFID，還是升級版的 NFC ，還是未來在 AR 領域可能會更靈活的機器視覺識別，抑或是最近這幾年非常火的區塊鏈技術，中國的工業制造在這些方面基本上沒有什么經驗。
雖然這種工業物聯網的技術部署起來并不難，但要想熟練的理解并使用這些技術，并在未來的工業信息化中進行再次創新，是需要非常多的經驗和非常深的理解的。而單單這一點，可能需要國內的制造業還要走幾年。
4、工業機器人關鍵技術
一直以來，中國作為一個制造業大國，享受的都是人口紅利、勞動力成本、低端消費市場等發達資本主義國家無法擁有的條件持續下去的。而對應的，中國在制造業方面并沒有往高精尖、關鍵技術、高端教育、深入研究等方向發展，比如機器人減速機、嵌入式技術、設備控制技術等導致目前中國很多工業自動化的關鍵技術仍掌握在其他國家，
而工業信息化，要求的便是工業的全自動、智能化、靈活性等，這對工業機器人的關鍵部件要求很高。在中國只能勉強做機器人本體的工業環境下，要想突破工業信息化的基本限制條件，可能會需要更多的時間。否則，就只能高價進口，受制于人了，工業4.0，恐怕也就無從說起了……
5、工業級 3D 打印
3D 打印技術，是目前增材制造中非常創新的一種技術方向，而在工業制造中，如果擁有 3D 打印能力，無疑會給工業信息化帶來極大的效率提升、成本降低、靈活性提高、高度定制、復雜工藝處理能力等。
但從目前來說，除了北航王教授的金屬3D打印技術屬于世界前列外，現在優秀的工業級 3D 打印機，還都是從海外進口，不論是 FDM、SLA，還是金屬、陶瓷或其他新材料，國內都沒有比較優秀的設備制造商。而高端工業級 3D 打印，也是限制工業4.0 的核心能力之一。
6、精密制造
同樣，國內制造業一直屬于粗放型制造業，對于一些有技術要求的方向，如精密儀器、高級合金、新材料等，一直依賴美國、日本、德國的進口。而在工業 4.0 中，機器的配合是沒辦法像人那么的隨意與活動的，公差或加工余量越大，工業自動化越難實現。這就要求國內在工業 4.0 方面要想有自己的產業優勢，精密制造是一個繞不過去的門檻，而這背后，又隱藏著幾十年的人才、資本、經驗的投入戰。
7、虛擬現實應用系統
AR 和 VR ，無疑是未來互聯網之后的下一個最火的大眾方向。而在工業領域，同樣有大量的需求和應用場景，是需要 AR 和 VR 來提升體驗、效率或給出解決方案的。從技術層面講，VR 的應用局限性和技術難度都比 AR 要低，中國在 VR 方面的發展和實際上差異并不大(因為有 HTC Vive)，但在 AR 方面，目前不管是微軟的 Hololens，還是 Magic Leap，他們在技術方向上走的都要比中國要遠。
不過，在 AR 和 VR 的工業信息化應用方面，我們不用特別擔心。畢竟這個領域全球都是同時起步，得益于中國的人才、市場和自身的努力，很有可能中國在這方面仍會走在世界前列。
8、制造信息化系統
對于傳統的制造業從業人員來說，ERP、MES、SCM 等這些，基本上已經耳熟能詳了。這些經過幾十年甚至上百年的制造信息系統，已經有很多人使用了很長的時間，中國也有用友、金蝶等比較出名的 ERP 廠商。但對于一個國家想做產業升級來說，目前這些還并不夠，制造信息系統是未來工業 4.0 的基礎設施，除了能夠熟練的使用，對這些制造信息系統的管理思想、優化改進、二次創新等的掌握，也是工業 4.0 持續發展的關鍵。
9、工業寬帶基礎
工業信息化，自然，對信息化的要求非常高。美國 20 世紀 90 年代提出了“信息高速公路”，從基礎上為其后面幾十年的互聯網房展奠定了非常堅實的條件。中國在信息化基礎建設上，也大力推進。而現在全球都在爭奪的 5G 標準，也是想進一步提高全球信息的流通速率。
工業信息化自然也要有基礎的信息網絡作為保證，但目前全球在工業寬帶方面都沒有做太大的進展。不過對于任何一個講 工業4.0 提上國家戰略議程的，在工業基礎信息化建設方面，相信都不會含糊。 10、工業網絡安全與工業安全與監控
互聯網是人類有史以來最偉大的發明之一，但所有的東西都是兩面性。一方面互聯網極大的豐富了人類的信息密度和速度，另一方面，黑客、色情暴力、deepnet 這些則是互聯網的邪惡一面。
而工業制造與互聯網結合，自然也會有好的一面和壞的一面——網絡安全、設備安全、工業數據信息、工業安全、工廠安防與監控等等，都是需要很多企業去努力解決的問題，而這些，雖然不會影響工業信息化的初步建設，但長期來看，它可能給工業信息化帶來更加嚴重的影響。
中國制造業未來第二階段：嘗試制造業信息化的磨合模塊
1、工業設計定制化
工業信息化在一些關鍵節點實現之后，便會進一步形成不同的應用模塊。工業設計定制化是可能后面會遇到在國內比較棘手的一個方向。工業設計定制化，意味著人的設計需求、機器的自動生產、制造業的行業邏輯會產生矛盾和碰撞。
一旦人對設計進行改變，其相應的生產工藝、生產流程、生產步驟、生產邏輯都有可能改變，而這時，如何在工業設計改變的同時，工業 4.0 能夠讓其自身仍然在有序、系統、完美的進行，是一個極其難的挑戰。而這個部分，可能是需要大量的、非常跨界的創意人才，和對工業 4.0 又極其熟悉的人才有可能嘗試去解決的一個問題。
2、制造服務信息化
制造服務信息化是一個較為簡單的應用。目前全球的軟件服務、移動互聯網服務、SaaS 等都已經發展的較為成熟了，將人的需求(例如淘寶)和生產對接，現在來說并不算是一個非常復雜的事情。20 世紀 60 年代豐田的精益制造，一直被管理學界奉為經典，而現在也有直接消費者對接工廠的商業模式(C2M)。對于目前互聯網用戶體驗思維已經非常成熟的互聯網行業來說，做出一個將原蘭單一的生產模式轉化為具有高度定制化、個性化的生產服務模式，并不算是一件難的事情。
3、制造技術創新體系
對于做一個高度智能化、極度復雜化的一套涵蓋多個流程模式的工業 4.0 產業來說，這絕不像從國外引進一條流水線那么簡單。在德國，不管是自動殺雞流水線、自動殺魚流水線、機械化收割各種水果蔬菜、機械化挖樹種樹等，都是經過了創新、調整、再創新等長時間的發展完善。
而對于建立一個持續、長久的工業 4.0 產業生態系統來說，其對創新的依賴要比之前任何一個產業都要高。不論是技術創新、工藝創新、應用創新、研究創新，都需要企業、政府、高校乃至社會等長久的支持。尤其對于中國來說，能夠形成一套長久的行之有效的創新體系，可能會有很大的難度或時間成本。
4、云計算與工業大數據
工業 4.0 或者工業互聯網，其最重要的便是工業制造與互聯網結合這一形式。而互聯網的意義便在于，它可以將工業生產制造中產生的所有有形無形、有意義無意義的數據記錄下來，并交給計算機進行大量的運算，來找出其中人類很難找到的降低成本或提高效率的方法，就像 AlphaGo 下圍棋下出很多會被圍棋老師打手的“臭棋”一樣。
而云計算與工業大數據，便是互聯網發揮的戰場了。在工業 4.0 中，工業效率、信息成本會產生極大的工具紅利，而工業數據本身在有了大量樣本和環境信息之后，又會自身產生數據紅利。這些數據為未來的信息挖掘、產業分析等，都有極大的價值。
中國制造業未來第三階段：整合制造業信息化的系統流程
1、清潔制造（綠色制造）
一旦工業 4.0 形成，工業追求的便不單單是成本的降低、利潤的提高了，而是會追求更高的附加價值，比如清潔制造。它將人類社會的工業可持續發展提升到了一個更高的層次，也為未來工業產業轉移、太空殖民等提供了高度的可行性保證。
除此之外，清潔制造本身便是在降低成本，包括碳排放，也會進一步形成利益回饋，為人類社會的持續生存和發展帶來更高的價值。
2、無人工廠（黑燈工廠）
無人工廠，是工業 4.0 的理想形態。一切都是機器自動化運營，一切都是遠程監控即可，用更高級的工具解放了需要進行某種社會勞動的人類，也減少了因為生產制造給人類帶來的身體和精神的壓力和傷害。這里對無人工廠不做過多描述，它算是工業 4.0 的**闡述。
3、工業制造社會化
一旦形成無人工廠或極少人管理的工廠，工廠這個詞本身將會從社會中消失。人們將感受不到工廠的存在，當你需要一個東西，那個東西在短則幾分鐘，長則幾天的時間內就會出現你的面前。人們并不知道自己在一開始就參與了工業制造，就像人們不知道自來水廠是怎么工作的一樣，打開水龍頭，水便來了。
和自來水不一樣的是，生產制造這個過程中，人們在發出需要的請求時，就已經把自己的需求、自己的創意、自己的個性信息、自己的審美取向，都告訴了機器。而這一切，便是工業制造的社會化形態。
4、工業智能（智能制造）
所謂的工業智能，則是我最不想看到的情形，也是各種科幻電影中經常出現的情形：機器人造機器人。通過工業大數據和機器學習、人工智能，這個工廠已經知道如何把一噸鐵礦石打造成一個精致的金屬面具，知道如何在流水線某一環節的機械臂失控時把它替換掉甚至維修好。到那時，計算機的運算速度要遠遠快于人類，而機器做的決策，也遠遠超過人類單一需求的模式……
中國制造 2025，是一個非常系統而龐大的工程。我們希望在未來的十年內，中國制造業能夠不斷創新，共同打造成一個未來版的工業制造體系。
當然，除了上面說的對中國比較重要的 18個關鍵節點需要我們解決，還有譬如工業信息化高級教育、智慧倉儲與物流、工業信息化管理架構與管理模式、智能電網、立體工廠等更多問題在等待著中國的產業創新者。最后，還是奉勸一句：工業制造的智能學習能力就沒必要加上了……
傳感器(Sensor)是一種常見的卻又很重要的器件，它是感受規定的被測量的各種量并按一定規律將其轉換為有用信號的器件或裝置。對于傳感器來說，按照輸入的狀態，輸入可以分成靜態量和動態量。我們可以根據在各個值的穩定狀態下，輸出量和輸入量的關系得到傳感器的靜態特性。傳感器的靜態特性的主要指標有線性度、遲滯、重復性、靈敏度和準確度等。傳感器的動態特性則指的是對于輸入量隨著時間變化的響應特性。動態特性通常采用傳遞函數等自動控制的模型來描述。通常，傳感器接收到的信號都有微弱的低頻信號，外界的干擾有的時候的幅度能夠超過被測量的信號，因此消除串入的噪聲就成為了一項關鍵的傳感器技術。
盤點機器人制造過程中7大常用傳感器技術
物理傳感器
物理傳感器是檢測物理量的傳感器。它是利用某些物理效應，把被測量的物理量轉化成為便于處理的能量形式的信號的裝置。其輸出的信號和輸入的信號有確定的關系。主要的物理傳感器有光電式傳感器、壓電傳感器、壓阻式傳感器、電磁式傳感器、熱電式傳感器、光導纖維傳感器等。作為例子，讓我們看看比較常用的光電式傳感器。這種傳感器把光信號轉換成為電信號，它直接檢測來自物體的輻射信息，也可以轉換其他物理量成為光信號。其主要的原理是光電效應：當光照射到物質上的時候，物質上的電效應發生改變，這里的電效應包括電子發射、電導率和電位電流等。顯然，能夠容易產生這樣效應的器件成為光電式傳感器的主要部件，比如說光敏電阻。這樣，我們知道了光電傳感器的主要工作流程就是接受相應的光的照射，通過類似光敏電阻這樣的器件把光能轉化成為電能，然后通過放大和去噪聲的處理，就得到了所需要的輸出的電信號。這里的輸出電信號和原始的光信號有一定的關系，通常是接近線性的關系，這樣計算原始的光信號就不是很復雜了。其它的物理傳感器的原理都可以類比于光電式傳感器。
物理傳感器的應用范圍是非常廣泛的，我們僅僅就生物醫學的角度來看看物理傳感器的應用情況，之后不難推測物理傳感器在其他的方面也有重要的應用。
比如血壓測量是醫學測量中的最為常規的一種。我們通常的血壓測量都是間接測量，通過體表檢測出來的血流和壓力之間的關系，從而測出脈管里的血壓值。測量血壓所需要的傳感器通常都包括一個彈性膜片，它將壓力信號轉變成為膜片的變形，然后再根據膜片的應變或位移轉換成為相應的電信號。在電信號的峰值處我們可以檢測出來收縮壓，在通過反相器和峰值檢測器后，種傳感器外形我們可以得到舒張壓，通過積分器就可以得到平均壓。
讓我們再看看呼吸測量技術。呼吸測量是臨床診斷肺功能的重要依據，在外科手術和病人監護中都是必不可少的。比如在使用用于測量呼吸頻率的熱敏電阻式傳感器時，把傳感器的電阻安裝在一個夾子前端的外側，把夾子夾在鼻翼上，當呼吸氣流從熱敏電阻表面流過時，就可以通過熱敏電阻來測量呼吸的頻率以及熱氣的狀態。
再比如最常見的體表溫度測量過程，雖然看起來很容易，但是卻有著復雜的測量機理。體表溫度是由局部的血流量、下層組織的導熱情況和表皮的散熱情況等多種因素決定的，因此測量皮膚溫度要考慮到多方面的影響。熱電偶式傳感器被較多的應用到溫度的測量中，通常有桿狀熱電偶傳感器和薄膜熱電偶傳感器。由于熱電偶的尺寸非常小，精度比較高的可做到微米的級別，所以能夠比較精確地測量出某一點處的溫度，加上后期的分析統計，能夠得出比較全面的分析結果。這是傳統的水銀溫度計所不能比擬的，也展示了應用新的技術給科學發展帶來的廣闊前景。
從以上的介紹可以看出，僅僅在生物醫學方面，物理傳感器就有著多種多樣的應用。傳感器的發展方向是多功能、有圖像的、有智能的傳感器。傳感器測量作為數據獲得的重要手段，是工業生產乃至家庭生活所必不可少的器件，而物理傳感器又是最普通的傳感器家族，靈活運用物理傳感器必然能夠創造出更多的產品，更好的效益。
光纖傳感器
近年來，傳感器在朝著靈敏、精確、適應性強、小巧和智能化的方向發展。在這一過程中，光纖傳感器這個傳感器家族的新成員倍受青睞。光纖具有很多優異的性能，例如：抗電磁干擾和原子輻射的性能，徑細、質軟、重量輕的機械性能，絕緣、無感應的電氣性能，耐水、耐高溫、耐腐蝕的化學性能等，它能夠在人達不到的地方(如高溫區)，或者對人有害的地區(如核輻射區)，起到人的耳目的作用，而且還能超越人的生理界限，接收人的感官所感受不到的外界信息。
光纖傳感器是最近幾年出現的新技術，可以用來測量多種物理量，比如聲場、電場、壓力、溫度、角速度、加速度等，還可以完成現有測量技術難以完成的測量任務。在狹小的空間里，在強電磁干擾和高電壓的環境里，光纖傳感器都顯示出了獨特的能力。目前光纖傳感器已經有70多種，大致上分成光纖自身傳感器和利用光纖的傳感器。
所謂光纖自身的傳感器，就是光纖自身直接接收外界的被測量。外接的被測量物理量能夠引起測量臂的長度、折射率、直徑的變化，從而使得光纖內傳輸的光在振幅、相位、頻率、偏振等方面發生變化。測量臂傳輸的光與參考臂的參考光互相干涉(比較)，使輸出的光的相位(或振幅)發生變化，根據這個變化就可檢測出被測量的變化。光纖中傳輸的相位受外界影響的靈敏度很高，利用干涉技術能夠檢測出10的負4次方弧度的微小相位變化所對應的物理量。利用光纖的繞性和低損耗，能夠將很長的光纖盤成直徑很小的光纖圈，以增加利用長度，獲得更高的靈敏度。
光纖聲傳感器就是一種利用光纖自身的傳感器。當光纖受到一點很微小的外力作用時，就會產生微彎曲，而其傳光能力發生很大的變化。聲音是一種機械波，它對光纖的作用就是使光纖受力并產生彎曲，通過彎曲就能夠得到聲音的強弱。光纖陀螺也是光纖自身傳感器的一種，與激光陀螺相比，光纖陀螺靈敏度高，體積小，成本低，可以用于飛機、艦船、導彈等的高性能慣性導航系統。如圖就是光纖傳感器渦輪流量計的原理。
另外一個大類的光纖傳感器是利用光纖的傳感器。其結構大致如下：傳感器位于光纖端部，光纖只是光的傳輸線，將被測量的物理量變換成為光的振幅，相位或者振幅的變化。在這種傳感器系統中，傳統的傳感器和光纖相結合。光纖的導入使得實現探針化的遙測提供了可能性。這種光纖傳輸的傳感器適用范圍廣，使用簡便，但是精度比**類傳感器稍低。
光纖在傳感器家族中是后期之秀，它憑借著光纖的優異性能而得到廣泛的應用，是在生產實踐中值得注意的一種傳感器。
仿生傳感器
仿生傳感器，是一種采用新的檢測原理的新型傳感器，它采用固定化的細胞、酶或者其他生物活性物質與換能器相配合組成傳感器。這種傳感器是近年來生物醫學和電子學、工程學相互滲透而發展起來的一種新型的信息技術。這種傳感器的特點是機能高、壽命長。在仿生傳感器中，比較常用的是生體模擬的傳感器。
仿生傳感器按照使用的介質可以分為：酶傳感器、微生物傳感器、細胞器傳感器、組織傳感器等。在圖中我們可以看到，仿生傳感器和生物學理論的方方面面都有密切的聯系，是生物學理論發展的直接成果。在生體模擬的傳感器中，尿素傳感器是最近開發出來的一種傳感器。下面就以尿素傳感器為例子介紹仿生傳感器的應用。
尿素傳感器，主要是由生體膜及其離子通道兩部分構成。生體膜能夠感受外部刺激影響，離子通道能夠接收生體膜的信息，并進行放大和傳送。當膜內的感受部位受到外部刺激物質的影響時，膜的透過性將產生變化，使大量的離子流入細胞內，形成信息的傳送。其中起重要作用的是生體膜的組成成分膜蛋白質，它能產生保形網絡變化，使膜的透過性發生變化，進行信息的傳送及放大。生體膜的離子通道，由氨基酸的聚合體構成，可以用有機化學中容易合成的聚氨酸的聚合物(L一谷氨酸，PLG)為替代物質，它比酶的化學穩定性好。PLG是水溶性的，本不適合電機的修飾，但PLG和聚合物可以合成嵌段共聚物，形成傳感器使用的感應膜。
生體膜的離子通道的原理基本上與生體膜一樣，在電極上將嵌段共聚膜固定后，如果加感應PLG保性網絡變化的物質，就會使膜的透過性發生變化，從而產生電流的變化，由電流的變化，便可以進行對刺激性物質的檢測。
尿素傳感器經試驗證明是穩定性好的一種生體模擬傳感器，檢測下限為10的負3次方的數量級，還可以檢測刺激性物質，但是暫時還不適合生體的計測。
目前，雖然已經發展成功了許多仿生傳感器，但仿生傳感器的穩定性、再現性和可批量生產性明顯不足，所以仿生傳感技術尚處于幼年期，因此，以后除繼續開發出新系列的仿生傳感器和完善現有的系列之外，生物活性膜的固定化技術和仿生傳感器的固態化值得進一步研究。
在不久的將來，模擬生體功能的嗅覺、味覺、聽覺、觸覺仿生傳感器將出現，有可能超過人類五官的敏感能力，完善目前機器人的視覺、味覺、觸覺和對目的物進行操作的能力。我們能夠看到仿生傳感器應用的廣泛前景，但這些都需要生物技術的進一步發展，我們拭目以待這一天的到來。傳感器幫助機器人變得更加智能化，工作精確度更高。未來，高端機器人將會安裝更多的各類傳感器，朝著更加智能化的方向發展。
傳感器化身“五官” 助力機器人操作智能化升級
當前，隨著機器人技術的不斷發展，機器人不僅僅是那個搬運重物的工具，其雖然沒有類似人類的感覺器官，但能獲取外界信息、解析周邊環境并作出相應反應，這正是依賴于機器人特有的“五官”——傳感器。傳感器幫助機器人變得更加智能化，工作精確度更高。
以下，小編細數了機器人的各類傳感器，看看機器人如何在傳感器的協助下實現智能化應用。
視覺：
20世紀50年代后期出現了視覺傳感器，并且發展十分迅速，是機器人中最重要的傳感器之一。
機器視覺從20世紀60年代開始首先處理積木世界，后來發展到處理室外的現實世界。20世紀70年代以后，實用性的視覺系統出現了，可以完成物體運動的檢測以及定位等功能，許多智能相機可以配合協調工業機器人的行動路線，根據接收到的信息對機器人的行為進行調整。
速感科技透露，將推出團隊研發的**代機器人三維視覺傳感器ULBrain? M-32，其搭載的深度攝像頭、IMU(慣性測量單元)及9軸陀螺儀，使定位精度最高達到1cm，遠近探測距離范圍分別是8米和0.3米。
力覺：
機器人力傳感器就安裝部位來講，可以分為關節力傳感器、腕力傳感器和指力傳感器。
國際上對腕力傳感器的研究是從20世紀70年代開始的，主要研究單位有美國的DRAPER實驗室、SRI研究所、IBM公司和日本的日立公司、東京大學等單位。
工業機器人尤其是協作機器人**的要求就是安全，要營造一個安全的工作環境，就必須讓機器人識別什么是不安全。一個力傳感器的使用，可以讓機器人理解自己碰到了什么東西進而產生力的作用，并且發送一個信號暫停或者停止機器人的運動。
觸覺：
作為視覺的補充，觸覺能感知目標物體的表面性能和物理特性，比如柔軟性、硬度、彈性、粗糙度和導熱性等。觸覺研究從20世紀80年代初開始，到20世紀90年代初已取得了大量的成果。
近日，一群微型Zooids機器人亮相于美國計算機協會舉辦的UIST會議。它們被看做是首個群體式的可交互機器人。這些高速移動的小個頭機器人都安裝有用于移動的小輪子、一個觸覺傳感器和陀螺儀，像一群小螞蟻一樣，能采取協同合作的方式，共同完成顯示信息或移動物體等任務，如幫人拿桌面的手機，整理凌亂的辦公桌面，幫用戶拿拖鞋等等。
聽覺：
聽覺包括“特定人的語音識別系統”和“非特定人的語音識別系統”。特定人語音識別方法是將事先指定的人的聲音中的每一個字音的特征矩陣存儲起來，形成一個標準模板(或叫模板)，然后再進行匹配。
非特定人的語音識別系統大致可以分為語言識別系統，單詞識別系統，及數字音(0~9)識別系統。非特定人的語音識別方法則需要對一組有代表性的人的語音進行訓練，找出同一詞音的共性，這種訓練往往是開放式的，能對系統進行不斷的修正。
除了上述各類較為常見的傳感器外，小編還了解到了傳感器在機器人身上各項創新的智能化應用。
近日，美國波士頓動力學工程公司專為美國軍隊設計研發的“大狗”機器人，總共安裝有約50個傳感器，這些傳感器能夠用于監測車身的姿態與加速、關節的運動和力度、發動機的轉速和內部機械裝置的溫度和液壓。
“大狗”機器人頭部立體攝像系統可提供精確的三維地形圖，姿態傳感器能提供當前的姿態和加速度，而壓力、位置傳感器則可反饋關節當前的運動狀態和余量，溫度、壓力傳感器還可以監測系統的健康狀態。這樣一來，多種傳感器收集到的信息全部傳遞回“大腦”后，通過信息融合算法，經過類似人腦的處理過程，“大狗”便可以作出正確的指揮。
美國麻省理工學院最新研制了一款名為路易吉的管狀機器人，該機器人搭載有GPS模塊和超聲波傳感器元件，具備過濾人類產生的污水的能力，而且可以分析城市的健康指數。路易吉裝配著超聲波傳感器，有助于這種圓柱形機器人盤旋在勘測目標周圍40厘米。
德國一款運動品牌公司最新推出了一款遙控車外形的競速陪練機器人BeatBot，其安裝了9個紅外傳感器，可快速掃描周圍的環境和線路，能幫助它不偏離跑道。另外，BeatBot相關應用視頻顯示，該機器人還內置有九軸加速度傳感器，這使得其能精確控制自己的行駛速度和距離。
近期，寧夏大學聯合國內外多所大學共同研發出了國內首個沙漠機器人，這款沙漠機器人搭載陀螺儀、溫濕度傳感器、GPS天線等20多個傳感器。通過這些傳感器監測，機器人能夠在一百攝氏度的溫度范圍內，向周圍25公里的范圍傳輸采集到的風向、風力、溫度等環境數據。
此外，移動機器人通過視覺傳感器、激光傳感器、紅外傳感器、超聲波傳感器等實現避障，即移動機器人在行走過程中，通過傳感器感知到在其規劃路線上存在靜態或動態障礙物時，按照一定的算法實時更新路徑，繞過障礙物，最后達到目標點。
在未來，高端機器人將會安裝更多的各類傳感器，朝著更加智能化的方向發展，感知功能、人機協作等都將是機器人發展的重要技術方向。
