先进传感器技术让“村田顽童”梦想成真!

村田顽童是一款会骑自行车的机器人。别看他个子小,他它可是拥有许多独门绝活儿:可以超慢速直行、自动躲避障碍物、向后倒退、停而不倒……在第八届高交会的展台上,日本村田制作所展示的这款新型机器人吸引了众多观众驻足浏览。

是什么技术让村田顽童能做到这些连大人都做不到的事情呢？就让我们来看看村田顽童的小秘密:原来在他身上安装了村田制作所开发的可保证在停止时不摔倒的陀螺传感器、能发现并回避障碍物的超声波传感器和感知路面高低差的振动传感器。

通过陀螺传感器测量水平方向的角速度和左右(摔倒)方向的角速度,计算出当前位置和倾斜度,就可在停止时用置于胸部的惯性轮的惯性力来避免摔倒。陀螺传感器能敏锐捕捉细微姿势变化,因此就算在独木桥上,他也能通过眼睛摄像头从图像中识别轨道的细微差别,从而能慢慢地直行。

当碰到凹凸不平的路面时,村田顽童的振动传感器将通过车身的振动来检测路面情况,帮助自行车慢速通过,这一技术被用于实现笔记本电脑的硬盘保护功能。

当发现前方有障碍物时,村田顽童安装在胸部的第二副眼睛:超声波传感器能够发现并回避障碍物:右眼发出40kHz的超声波,左眼则捕捉这一反射波,通过其时间差来计算与障碍物之间的距离。该技术也被应用于汽车的倒车雷达等领域。

装在村田顽童胸前的MTC模块是利用双向无线通信技术的认证系统。如果携带内置MTC模块的无线钥匙,就可以自动验证个人身份,那么只要靠近村田顽童,“门”就会自动打开。在不久的将来,这种技术将成为安全管理的标准模式。

此外,村田顽童还装备有导航系统,可以按照预先设置好的路线行驶。这是利用陀螺传感器精确测定前进方向,并通过通信模块与控制计算机进行数据交换来实现的。

除上述元器件外,村田顽童还配备了独石陶瓷电容器、陶瓷振荡子、负温度系数热敏电阻、微调电位器、EMI静噪滤波器等多种村田制作所的电子元器件。村田制作所先进的传感器和控制技术不但让村田顽童梦想成真,也将帮助我们在自动化控制、通信、车载电子、线路设计等领域实现无限可能。

图1:村田顽童是会骑自行车的机器人。

作者:Nicole Chen