眾所周知，傳感器的應(yīng)用非常廣泛，即使是在食品加工行業(yè)中，其也發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，而隨著科技的發(fā)展，智能傳感器的應(yīng)用而生，也為食品加工行業(yè)的生產(chǎn)效率打入了強(qiáng)心劑。

    中德建立傳感器戰(zhàn)略合作關(guān)系

    日前，國家工信部與德國傳感器技術(shù)協(xié)會(huì)達(dá)成戰(zhàn)略合作關(guān)系，雙方就傳感器關(guān)鍵技術(shù)引進(jìn)以及研發(fā)工作進(jìn)行項(xiàng)目合作。

    31日，國家工業(yè)和信息化部軟件與集成電路促進(jìn)中心（CSIP）和德國傳感器技術(shù)協(xié)會(huì)（AMA）在國內(nèi)傳感網(wǎng)產(chǎn)業(yè)高地江蘇無錫新區(qū)召開技術(shù)與項(xiàng)目合作交流會(huì)，本次交流會(huì)組織了中德兩國一批高端傳感器技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)項(xiàng)目，擬以對接形式正式促成兩國相關(guān)產(chǎn)業(yè)擦出“火花”。

    據(jù)介紹，為加速推動(dòng)中國傳感器技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)國際合作，CSIP攜手德國傳感器技術(shù)協(xié)會(huì)及德國MINACON傳感器技術(shù)咨詢公司建立戰(zhàn)略合作，進(jìn)行傳感器關(guān)鍵技術(shù)引進(jìn)和合作研發(fā)工作。

    德國是目前世界傳感器技術(shù)最先進(jìn)國家之一，過去幾年內(nèi)，其傳感器市場保持了兩位數(shù)的增長率。目前，國內(nèi)傳感器產(chǎn)業(yè)在汽車電子、工業(yè)控制、公共安全、城市管理等領(lǐng)域有大量市場，預(yù)計(jì)至2015年，中國傳感器產(chǎn)業(yè)規(guī)�？蛇_(dá)200億元，雙方合作前景巨大。

    傳感器在食品包裝機(jī)械應(yīng)用中發(fā)揮重要作用

    隨著食品安全問題日益突出，我國對食品安全越來越重視，于是對食品檢測技術(shù)提出了精細(xì)化要求。過去我國食品機(jī)械制造廠忽略了對食品檢測技術(shù)的應(yīng)用，而與整機(jī)性能提高相比，食品檢測技術(shù)將有更大的發(fā)展空間。傳感技術(shù)在食品檢測技術(shù)中發(fā)揮著重要作用，包括采集食品溫度、位置等。

    據(jù)了解，當(dāng)前集成電路檢測器已經(jīng)在國外食品加工廠中大范圍應(yīng)用，這種技術(shù)可檢測出食品的變質(zhì)時(shí)間。食品保質(zhì)檢測配置主要由掃描儀與傳感器組成，檢測人員只要將掃描儀對準(zhǔn)食品發(fā)射出無線電波訊號(hào)，就會(huì)讓食品產(chǎn)生振動(dòng)，并形成樂譜波，傳送至傳感器。

    通過比對標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫的參數(shù)，即可短時(shí)間內(nèi)檢測到食品變質(zhì)的日期，且檢測結(jié)果十分準(zhǔn)確。食品包裝機(jī)械中的檢測技術(shù)已經(jīng)不再局限于在生產(chǎn)線上的應(yīng)用，隨著食品檢測在我國的重要性逐步提高，檢測技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步擴(kuò)大。

    在機(jī)器視覺產(chǎn)品中，彩色機(jī)器視覺產(chǎn)品已經(jīng)在食品檢測中得以應(yīng)用，主要通過食品的顏色來判斷其成熟度與質(zhì)量等級(jí)。另外，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用也普及較快，國外的大型食品加工廠已經(jīng)將該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到采集食品信息、保障食品安全的系統(tǒng)中。通過無線傳感器的網(wǎng)絡(luò)功能，消費(fèi)者可更好地了解食品加工廠生產(chǎn)食品、存儲(chǔ)食品以及運(yùn)輸食品的全過程，讓食品加工更加直觀化、透明化，可有效打消消費(fèi)者對食品安全問題的顧慮。同時(shí)，在出現(xiàn)問題的情況下，無線傳感器技術(shù)也方便監(jiān)管部門及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并做到有據(jù)可查，從源頭遏制食品安全問題。

    運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)是我國食品包裝機(jī)械的發(fā)展關(guān)鍵，且技術(shù)日益成熟。運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)在食品包裝機(jī)械中主要實(shí)現(xiàn)對位置的精確控制，并嚴(yán)格要求速度的同步，應(yīng)用于食品的輸送、裝卸、碼垛、卸垛、打標(biāo)等程序。通過運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用，可有效劃分高、中、低檔包裝機(jī)械，這對我國食品包裝機(jī)械的升級(jí)起到至關(guān)重要的作用。食品包裝的機(jī)械流水線具有連續(xù)性，因此對其速度、精度、動(dòng)態(tài)性與扭矩等指標(biāo)提出了較高要求，這恰好符合產(chǎn)品的特點(diǎn)。

    因此，當(dāng)前自動(dòng)化技術(shù)中提出的總線型運(yùn)動(dòng)控制器在食品包裝行業(yè)發(fā)展前景十分廣闊。以高速的總線通訊方式，可實(shí)現(xiàn)高速追蹤、轉(zhuǎn)換多個(gè)位置控制模式、交換多通訊口數(shù)據(jù)信息等功能。另外，我國食品包裝機(jī)械正面臨從勞動(dòng)密集型向知識(shí)密集型轉(zhuǎn)變的過程，各企業(yè)管理者也應(yīng)提高對運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的重視，以降低生產(chǎn)成本，提高食品包裝質(zhì)量。

    傳感器為推動(dòng)中國機(jī)器人發(fā)展立下汗馬功勞

    智能傳感器已廣泛應(yīng)用于航天、航空、國防、科技和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等各個(gè)領(lǐng)域中。例如，它在機(jī)器人領(lǐng)域中有著廣闊應(yīng)用前景，智能傳感器使機(jī)器人具有類人的五官和大腦功能，可感知各種現(xiàn)象，完成各種動(dòng)作。

    在當(dāng)今競爭日益激烈的全球市場中，高效的工業(yè)生產(chǎn)能力通常取決于每間工廠自動(dòng)化系統(tǒng)的速度、精度和可靠度。即使是在一些低勞動(dòng)力成本的地區(qū)，制造廠商們也渴望提高其自動(dòng)化系統(tǒng)的精密度，因?yàn)樗麄冎�道，如果不這么做就會(huì)危及其在全球經(jīng)濟(jì)中的位置。

    工業(yè)自動(dòng)化的心臟是新一代高級(jí)智能傳感器，它讓產(chǎn)品生產(chǎn)線持續(xù)運(yùn)行，通過低延遲和實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)，連接至高性能可編程邏輯控制器（PLC）以及人機(jī)界面（HMI）系統(tǒng)。當(dāng)然，對制造廠商而言，時(shí)間就是金錢。只要制造的產(chǎn)品能夠達(dá)到規(guī)定質(zhì)量水平，高效的生產(chǎn)線就會(huì)盡可能快地持續(xù)運(yùn)行。高速、可靠的傳感器必須非常迅速（數(shù)毫秒甚至更快）地監(jiān)控或者測量生產(chǎn)線的各種狀態(tài)。之后，網(wǎng)絡(luò)必須以最小時(shí)間的延遲、且不中斷生產(chǎn)的情況下，傳輸這種信息。

    傳感器的不斷完善助力機(jī)器人發(fā)展

    當(dāng)前,傳感器為推動(dòng)中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)快速有序發(fā)展立下了汗馬功勞。傳感器是用來檢測機(jī)器人自身的工作狀態(tài),以及機(jī)器人智能探測外部工作環(huán)境和對象狀態(tài)的核心部件。能感受規(guī)定的被測量,并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置。

    為了實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜、動(dòng)態(tài)及不確定性環(huán)境下的自主性,目前各國研制人員逐漸將視覺、聽覺、壓覺、熱覺、力覺傳感器等多種不同功能的傳感器合理地組合在一起,形成機(jī)器人的感知系統(tǒng),為機(jī)器人提供更為詳細(xì)的外界環(huán)境信息,進(jìn)而促使機(jī)器人對外界環(huán)境變化做出實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、靈活的行為響應(yīng)。

    目前,要使多傳感器信息融合體系化尚有困雄,而且缺乏理論依據(jù)。多傳感器信息融合的理想目標(biāo)應(yīng)是人類的感覺、識(shí)別、控制體系,但由于對后者尚無一個(gè)明確的工程學(xué)的闡述,所以機(jī)器人傳感器融合體系要具備什么樣的功能尚是一個(gè)模糊的概念。相信隨著機(jī)器人智能水平的提高,多傳感器信息融合理論和技術(shù)將會(huì)逐步完善和系統(tǒng)化。

    同時(shí),觸覺傳感器、視覺傳感器、傾角傳感器（或傾角模塊）、力覺傳感器、近覺傳感器、超聲波傳感器和聽覺傳感器等多類型傳感器都已經(jīng)普遍被應(yīng)用于機(jī)器人上。這些傳感器使得機(jī)器人更具有感知功能,能夠?qū)崿F(xiàn)更加復(fù)雜的分析和更好的完成工作,大大改善機(jī)器人工作狀況。

    隨著傳感器的不斷發(fā)展,組合傳感器的出現(xiàn),更是將視覺、聽覺、壓覺、熱覺、力覺等多類傳感器組合在一起,形成體積更小,重量更輕,功能更集成的傳感器。組成傳感器在機(jī)器人設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,使得機(jī)器人擁有更靈敏的感知系統(tǒng),能夠更好的對外界環(huán)境作為相應(yīng),完成工作。

    智能機(jī)器人對傳感器提出更多要求

    智能機(jī)器人的外部傳感器大致可分為力學(xué)傳感器，

觸覺傳感器，接近傳感器，視覺傳感器，滑覺傳感器和熱覺傳感器等，對于智能機(jī)器人來說傳感器是必不可少的一部分，對于每一個(gè)環(huán)節(jié)傳感器都是很重要的，如此看的出來，智能機(jī)器人對傳感器有非常嚴(yán)格的要求，下面就列舉一下智能機(jī)器人對傳感器有什么具體的要求：

    首先值得關(guān)注的是精度等問題，對于智能機(jī)器人來說傳感器需要有精度高，可靠性高，穩(wěn)定性好。智能機(jī)器人在感知系統(tǒng)的幫助下，自主完成人類指定的工作，如果傳感器的精度差，會(huì)直接影響機(jī)器人的作業(yè)質(zhì)量，如果傳感器不穩(wěn)定或者可靠性不高，很容易導(dǎo)致智能機(jī)器人出現(xiàn)故障，輕者導(dǎo)致工作不能正常運(yùn)行，嚴(yán)重者還會(huì)造成嚴(yán)重的事故，因此傳感器的可靠性和穩(wěn)定性是智能機(jī)器人對其最今本的要求。

    其次是抗干擾能力，由于智能機(jī)器人的傳感器往往工作在未知的環(huán)境中，因此要求傳感器具有抗電磁干擾振動(dòng)灰塵和油垢等惡劣環(huán)境下干擾能力。重量輕，體積小同樣是機(jī)器人上傳感器的要求，對于安裝在機(jī)器人手臂等運(yùn)動(dòng)部件上的傳感器，重量一定要輕，否則會(huì)加大運(yùn)動(dòng)部件的損壞，影響機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)性能。對于工作空間受到某種限制的機(jī)器人，對體積和安裝方向的要求也是必不可少的。

    最后，最不可缺少的一點(diǎn)也就是傳感器的安裝問題。智能機(jī)器人的安全問題首先是它的自我保護(hù)，另外一方面則是機(jī)器人為保護(hù)人類安全不受侵犯采取的措施。人類在工作時(shí)，總是利用自己的感覺反饋，控制使用肌肉力量不超過骨骼和肌腱的承受能力。同樣，機(jī)器人在工作過程中，采用力和力矩傳感器來檢測和控制各構(gòu)件的受力情況，使各個(gè)構(gòu)件均不超過其受力極限，從而保護(hù)構(gòu)件不被破壞。為了防止機(jī)器人和周圍物體的碰撞，需要采用各種觸覺傳感器和接近傳感器來防止碰撞。智能機(jī)器人的服務(wù)對象是人類，為了保護(hù)人類免受其害，智能機(jī)器人需要傳感器來限制自身的行為。