（1）规定位置、规定角度的检测。

检测预先规定的位置或角度，可以用开／关两个状态值，用于检测机器人的起始原点、越限位置或确定位置。

微型开关：规定的位移或力作用到微型开关的可动部分（称为执行器）时，开关的电气触点断开或接通。限位开关通常装在盒里，以防外力的作用和水、油、尘埃的侵蚀。

光电开关：光电开关是由LED光源和光敏二极管或光敏晶体管等光敏元件组成，相隔一定距离而构成的透光式开关。当光由基准位置的遮光片通过光源和光敏元件的缝隙时，光射不到光敏元件上，而起到开关的作用。

（2）位置、角度测量。

测量机器人关节线位移和角位移的传感器是机器人位置反馈控制中必不可少的元件，主要有以下几种：

◆电位器。

◆旋转变压器。

◆编码器。

①电位器。

电位器可作为直线位移和角位移检测元件，其结构形式和电路原理图如图4－1所示。

图4－1　电位器式传感器形式和电路原理图(www.daowen.com)

（a）直线位移型；（b）角位移型；（c）电位器式传感器等效电路

为了保证电位器的线性输出，应保证等效负载电阻远远大于电位器总电阻。

电位器式传感器结构简单，性能稳定，使用方便，但分辨率不高，且当电刷和电阻之间接触面磨损或有尘埃附着时会产生噪声。

②旋转变压器。

旋转变压器由铁芯、两个定子线圈和两个转子线圈组成，是测量旋转角度的传感器。定子和转子由硅钢片和坡莫合金叠压制成，其原理图如图4－2所示。

图4－2　旋转变压器原理图

在各定子线圈加上交流电压，转子线圈中由于交链磁通的变化产生感应电压。感应电压和励磁电压之间相关联的耦合系数随转子的转角而改变。因此，根据测得的输出电压，就可以知道转子转角的大小。

③编码器。

编码器输出表示位移增量的编码器脉冲信号，并带有符号。其工作原理图及输出波形如图4－3所示。

图4－3　光电编码器工作原理图及输出波形

根据检测原理，编码器可分为光学式、磁式、感应式和电容式。