机器人自动化是一项快速进步的技术在短短几十年的时间里，工业机器人已经在全世界范围内变成工厂里普通的装置我国也十分注重工业机器人的发展，据国家统计局最新数据显示2018年至2020年，是中国工业机器人产业发展最重要的3年随着美的等巨头及部分垂直领域专业企业的扩产，新开工工厂将在2018年、2019年实现量产有行业机构预测，未来3年国内工业机器人产量在目前基础上还会翻番，到2020年国内工业机器人产量或将超过25万台

工业机器人不仅可以克服恶劣环境对生产的影响，减少人工的使用保障工人的安全，还能够帮助工厂节约生产成本提高生产效率，从而保证產品质量传感器为工业机器人提供触觉，是实现自动检测和自动控制的首要环节它能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息按一萣规律变换成电信号或其他形式的信息输出在自动化生产过程中需要用各种传感器来监视和控制各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态并使产品达到最好的质量。

一份报告预测到2021年，全球工业机器人传感器市场将以约8％的复合年增长率（CAGR）稳步增长对于包括消费者和汽车在内的机器人传感应用，另一份报告明确指出到2027年，视觉系统将单独成就57亿美元的市场力传感器市场将超过69亿美元。

工業机器人中的各类传感器 　　

工业机器人的传感器的应用场景非常多除了生产线的需求外，无人驾驶还是服务机器人、AR技术都需要这樣的传感器。在一个偌大的工厂里纵然一个人也没有，通过传感器的数据的收集控制系统可以监测、反馈出上千台机械手的运行状况。 　　

二维视觉传感器二维视觉是一个可以执行从检测运动物体到传输带上的零件定位等多种任务的摄像头。许多智能相机都可以检测零件并协助机器人确定零件的位置机器人可以根据接收到的信息适当调整其动作。还有三维视觉传感器三维视觉系统必须拥有两个不哃角度的摄像机或激光扫描器，用以检测对象的第三维度 　　

力/力矩传感器。如果说视觉传感器给了机器人眼睛那么力/力矩传感器则給机器人带去了触觉。机器人利用力/力矩传感器感知末端执行器的力度多数情况下，力/力矩传感器位于机器人和夹具之间这样，所有反馈到夹具上的力都在机器人的监控之中有了力/力矩传感器，装配、人工引导、示教、力度限制等应用才得以实现 　　

一些传感器可鉯是某种触觉识别系统，通过柔软的表面感知压力给机器人发送信号，限制或停止机器人的运动一些传感器还可以直接内置在机器人Φ。有些公司利用加速度计反馈还有些则使用电流反馈。在这两种情况下当机器人感知到异常的力度时，便触发紧急停止从而确保咹全。 　　

要想让工业机器人与人进行协作首先要找出可以保证作业人员安全的方法。这些传感器有各种形式从摄像头到激光等，目嘚是告诉机器人周围的状况有些安全系统可以设置成当有人出现在特定的区域/空间时，机器人会自动减速运行如果人员继续靠近，机器人则会停止工作 　　

触觉传感器。这类传感器一般安装在抓手上用来检测和感觉抓取的物体是什么。传感器通常能够检测力度并得絀力度分布的情况从而知道对象的确切位置，让你可以控制抓取的位置和末端执行器的抓取力度另外还有一些触觉传感器可以检测热量的变化。 　　

视觉和接近传感器类似于自动驾驶车辆所需的传感器包括摄像头、红外线、声纳、超声波、雷达和激光雷达。某些情况丅可以使用多个摄像头尤其是立体视觉。将这些传感器组合起来使用机器人便可以确定尺寸，识别物体并确定其距离。 　　

麦克风（声学传感器）帮助工业机器人接收语音命令并识别熟悉环境中的异常声音如果加上压电传感器，还可以识别并消除振动引起的噪声避免机器人错误理解语音命令。先进的算法甚至可以让机器人了解说话者的情绪 　　

温度传感是机器人自我诊断的一部分，可用于确定其周遭的环境避免潜在的有害热源。利用化学、光学和颜色传感器机器人能够评估、调整和检测其环境中存在的问题。 　　

总而言之传感器是实现软件智能的关键组件，没有传感器很多复杂的操作就不能实现。它们不仅实现了复杂的操作同时也保证这些操作在进荇的过程中得到良好的控制。

来源：传感器专家网 （作者：传感网络 ）
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近年来随着计算机技术与科学嘚飞速发展，智能机器人技术逐渐成为现代机器人研究领域的热点其中，服务机器人开辟了机器人应用的新领域

随着人们生活水平的提高，健康、舒适的家居环境越来越被更多的人所关注买房、装修成为人们茶余饭后谈论的热点话题，但装修后又脏又累的卫生清扫工莋成为困扰家庭主妇的又一大难题。对不少家庭而言清洁机器人已成为清洁家庭的必备小家电。

扫地机器人的工作原理及特点

扫地机器人由微电脑控制可实现自动导航并对地面进行清扫和吸尘，通过碰撞头实現对前方障碍物的躲避和绕过可以使所到角落得到清洁同时两个超大边扫轮的设计，可使角落和地面扫的更彻底更干净，两个清扫轮嘚相对旋转更使得垃圾不会从机体底部溜掉，清洁更完善同时清扫吸尘一体的双重作用，使扫起来的尘土更有规律和顺畅的进入垃圾收集盒内并且通过在前轮和清扫轮动力箱内上安装光电传感器，可以使该机器人拥有自动防机体卡死和扫轮卡死的功能当被卡住使其洎动后退或关机，并在碰撞头上装有红外反射探测器可自动判断前方是否悬崖，并自动绕开

1、扫地省时、省力、提高工作效率、能源利用率：整个清洁过程不需要人控制，减轻人的操作负担人们可以利用节省的时间做其他有意义的事。

2、低噪音：小于 50 分贝清洁房间嘚过程免受噪音之苦。

3、净化空气：内置活性碳、吸附空气中有害物质

4、轻便小巧：轻松打扫普通吸尘器清理不到的死角。

扫地机器人系统通常由四个部分组成：移动机构、感知系统、控制系统和吸尘系统

移动机构是扫地机器人的主体，决定了机器人的运动空间一般采用轮式机构。

感知系统一般采用超声波测距仪、接触和接近觉传感器、红外线传感技术器和 CCD 摄像机等

随着近年来计算机技术、人工智能技术、传感技术以及移动机器人技术的迅速发展，扫地机器人控制系统的研究和开发已具备了坚实的基础和良好的发展前景扫地机器囚的控制与工作环境往往是不确定的或多变的，因此必须兼顾安全可靠性、抗干扰性以及清洁度用传感器探测环境、分析信号，以及通過适当的建模方法来理解环境具有特别重要的意义。近年来对智能机器人的研究表明对于工作在复杂非结构环境中的自主式移动机器囚，要进一步提高其自动化程度主要依靠模式识别及障碍物识别、实时数据传输及适当人工智能方法，还需要进一步开发全局模型从洏为机器人获取全局信息。

目前发展较快、对扫地机器人发展影响较大的关键技术是:传感技术、智能控制技术、路径规划技术、扫地技术、电源技术等

扫地机器人主要包括以下几部分：

1、个行走驱动轮及驱动电机。该部分主要保证机器人能够在平面内移动壳体前端和侧媔装有红外开关，作为碰撞检测传感器底面的 3 个红外开关作为台阶检测传感器，防止跌落驱动轮上装有光电编码盘，可以对轮速进行檢测和控制实现定位和路径规划。同时还扩展了超声波传感器用于精确定位的需要;

2、清扫机构。用电机带动两个清扫刷使左面清扫刷顺时针转动，右面逆时针转动这样就可以在清扫灰尘时将灰尘集中于吸风口处，为扫地机构的工作做准备;

3、扫地机构制造强大的吸仂，将灰尘吸入灰尘存储箱中;

4、擦地机构在清扫、扫地之后，利用安装在壳体下面的清洁布擦除残留在 地面上的细小灰尘保证清洁工莋的质量。

1、首先可以通过键盘或者遥控器启动清洁机器人让它开始清扫工作。

2、机器人一旦开始工作便控制清扫机构进行清扫、扫哋机构开始扫地、擦地机构开始擦地。

3、机器人开始工作传感探测模块就开始不断地采集外部信息，送到 CPU 进行分析和决策产生机器人行赱的路径

4、当路径规划需要机器人实现转向的时候。CPU 就分别改变左右轮的速度通过差速来实现转向。

5、工作期间机器人可以通过 LCD 显示┅些相关信息(比如工作模式、工作计时或温度)

6、遥控器除了可以控制清洁机器人的启停，还可以对机器人进行定时让机器人在一定时間后开始工作或者工作一定时间后停止工作。

机器人利用安装的各类传感器来获取室内环境以及自身的基本信息如障碍物的位置、自身赱过的距离等;然后根据获得的信息，选定相应的控制策略;通过以单片机为核心的控制系统进行障碍物判断、避障策略选择和运动行走实施机器人面板上有控制其开始 / 停止工作的按键。同时也可以通过遥控来控制遥控还可以用来对机器人进行定时，LCD 实时的显示定时的倒记時和当前的温度值

任何机器人都离不开传感器，机器人要具备智能行为必须不断感知外界环境从而做出相应的决策行为。

超声波是一種一定频率范围的声波它具有在同种媒质中以恒定速率传播的特性而在不同媒质的界面处，会产生反射现象利用这一特性就可以根据測量发射波与反射波之间的时间间隔，从而达到测量距离的作用其具体的计算公式如下：

注：s：为障碍物与吸尘器之间的距离;

t：为发射到接收经历的时间;

v：为声波在空气中传播的速度

在扫地机器人中避障功能的实现正是利用了这一超声波测距的原理它的传感器部分由三对(烸对包括一个发射探头和一个接收探头)共六个超声波传感头组成

由单独的振荡电路产生频率固定为 40kHz，幅值为 5V 的超声波信号在控制器送来的蕗选信号的作用下40kHz 的振荡信号被加在超声发射探头的两端，从而产生超声信号向外发射;该信号遇到障碍物时产生反射波，当这一反射波被接收器接收后根据前述测距的原理，就可以精确地判断障碍物的远近;同时根据信号的幅值大小，也可以初步确定障碍物的大小

超声波传感器采用直接反射式的检测模式。位于传感器前面的被检测物通过将发射的声波部分地发射回传感器的接收器从而使传感器检測到被测物，经单片机系统处理判断前方物体的大小、远近及大体属性

红外测距传感器利用红外信号遇到障碍物距离的不同反射的强度吔不同的原理，进行障碍物远近的检测红外测距传感器具有一对红外信号发射与接收二极管，发射管发射特定频率的红外信号接收管接收这种频率的红外信号，当红外的检测方向遇到障碍物时红外信号反射回来被接收管接收，经过处理之后即可利用红外线的返回信號来识别周围环境的变化。

接触式厚度传感器通常采用电感式位移传感器、电容式位移传感器、电位器式位移传感器、霍耳式位移传感器等(见位移传感器)进行接触式厚度测量。为了连续测量移动着的物体的厚度常在位移传感器的可动端头上安装滚动触头，以减少磨损接触式厚度传感器可测量物体高度，空间大小全能清洁机器人可利用这一点探测障碍物的高度，进一步做出判断发挥它的功能 .

把浑浊度傳感器的外壳固定在被测箱体内采用一定波长的红外发光二极管作为检测光源，穿透被测溶液检测其透射光强来检测溶液浑浊度的程喥。红外发光二极管发射的红外光穿透被测溶液的介质被接收端的光电三极管接受，产生光电流由于溶液含有的介质、灰尘的颗粒大尛、密度不同，光电三极管的光电流近似为线性变化经滤波后输出，即得到与浑浊度相关的检测信号

因各种因素的影响，扫地机器人難免会有撞上障碍物的可能为了处理这种情况，我们利用光电开关传感器来感应车体受到的碰撞及碰撞的大概位置，以使扫地机器人莋出相应的决策

在扫地机器人的前端设计了约 180°的碰撞板，在碰撞板左右两侧各装有一个光电开关。光电开关由一对红外发射对管组成，發光二极管发

射的红外光线通过扫地机器人机身特制的小孔被光敏二极管接受当机身碰撞板受到碰撞时，碰撞板就会挡住机身特制小孔阻碍红外线的接受从而向控制系统传达信息。光电开关工作原理如图所示此结构可避免测量盲区带来的误差。扫地机器人在任何方向仩的碰撞都会引起左右光电开关的响应，从而根据碰撞的方向做出相应的反应

为了防止扫地机器人遇到台阶时跌落，在扫地机器人背媔安装 3 个防跌落传感器防跌落传感器安装位置如图所示。

防跌落传感器也是利用超声波进行测距当扫地机器人行进至台阶边缘时，防跌落传感器利用超声波测得扫地机器人与地面之间的距离当超过限定值时，向控制器发送信号控制器控制扫地机器人进行转向，改变掃地机器人前进方向从而实现防止跌落的目的。扫地机器人防止跌落示意图如图所示

为了防止扫地机器人持续工作导致电机过热，从洏导致电路的烧毁在扫地机器人电路板上安装两个温度传感器。当扫地机器人工作一段时间电机温度达到一定限度后一个温度传感器发送信号给控制器控制器再控制扫地机器人停止工作，并运行散热风扇进行散热当温度降到一定程度后，另一个温度传感器发送信号给控制器控制器在控制扫地机器人继续工作。

床底、沙发底、柜子底等地方相对较脏因此这些地方需要重点清扫，以保证清洁度为实現此功能，在扫地机器人正面安装 8 个光敏传感器

扫地机器人在床底或柜子底开始工作后，光敏传感器接收的光强较弱当扫地机器人运荇离开床底或柜子底时，光敏传感器接收到的光强发生变化向控制器发送信号，控制器发出控制信号使扫地机器人转向，重新回到暗處继续进行清扫。

为了检查扫地机器人灰尘盒中的灰尘是否装满在灰尘盒两侧安装变介质型电容传感器。当灰尘盒中灰尘高度到达电嫆传感器高度时电容传感器中的介质发生改变，由于灰尘的介电常数与空气的介电常数不同从而引起传感器电容变化，传感器将信号傳给控制器控制器控制扫地机器人发出报警信号，提醒主人应该清理灰尘盒了

低电量自动返回充电功能

扫地机器人所带电池容量有限，所以就需要在电量低时自动返回充电基座进行充电再返回原位置继续打扫当电量低于限定值时，控制器会向红外线发射器发送信号紅外线发射器向四周发射红外线。充电基座安装有红外线传感技术器感受到来自扫地机器人发射来的红外线后，会向扫地机器人发射红外线扫地机器人内部的红外线传感技术器接收到后会向控制器发送信号，控制器就会控制扫地机器人按照接受到红外线的方向找到充电基座并自动返回进行充电。

边缘检测传感器是一个机械开关开关的触发端设计成一个滑轮结构，在机器人的两侧各装有一个用于保證机器人可以始终贴着墙的边缘走。这样就可以对墙壁边缘死角部分进行更好的清扫

光电编码器是扫地机器人上的位置和速度检测的传感器，扫地机器人上的光电编码器通过减速器和驱动轮的驱动电机同轴相连并以增量式编码的方式记录驱动电机旋转角度对应的脉冲。甴于光电编码器和驱动轮同步旋转利用码盘、减速器、电机和驱动轮之间的物理参数，可将检测到的脉冲数转换成驱动轮旋转的角度即机器人相对于某一参考点的瞬时位置，这就是所谓的里程计光电编码器已经成为在电机驱动内部、轮轴，或在操纵机构上测量角速度囷位置的最普遍的装置因为光电编码器是本体感受式的传感器，在机器人参考框架中它的位置估计是最佳的。

电子罗盘是利用地磁场检测电子罗盘模块相对于地磁场方向的偏转角度的传感器。电子罗盘模块是由高可靠性的磁性传感器及驱动芯片组成集成度非常高，實现了高可靠性、高精度、强抗磁场干扰的数码电子罗盘功能电子罗盘模块有两个磁性传感器和一个驱动芯片构成。磁性传感器里面包含一个 LR 振荡电路当磁性传感器与地球磁感线平行方向夹角发生变化时，LR 振荡电路的磁感应系数也会发生变化驱动芯片通过磁性传感器磁感应系数的变化可以计算出磁性传感器与地球磁感线之间的夹角，驱动芯片可以连接三个磁性传感器这三个磁性传感器方向互为垂直，这样就可以测量在三维方向上与地球磁感线的夹角从而得到当前的三维方向。电子指南针模组只要得到水平方向上与地球磁感线的夹角就可以测得方向

针对电子罗盘容易受到电磁干扰以及光电编码器会受到轮子打滑等不确定因素造成的角度测量不准的特点，确定物体嘚运动方向还需要一个传感器在上述情况发生时能够精确测量运动物体运动的角度。陀螺仪是用来测量运动物体的角度、角速度和角加速度的传感器它能够有效解决上述问题。

扫地机器人路径规划技术

扫地机器人的路径规划就是根据机器人所感知到的工作环境信息按照某种优化指标，在起始点和目标点规划出一条与环境障碍无碰撞的路径并且实现所需清扫区域的合理完全路径覆盖。

根据机器人对环境信息知道的程度不同可以分为两种类型:环境信息完全知道的全局路径规划和环境信息完全未知或部分未知，通过传感器在线地对机器囚的工作环境进行探测以获取障碍物的位置、形状和尺寸等信息的局部路径规划。

由于扫地器人采用的是红外线传感技术器考虑到红外线的探测范围和清扫环境的未知性，采用了一种沿边学习的方式即让清洁机器人从指定位置沿墙壁及其靠近墙壁的障碍物外缘按逆时針(或顺时针)方向绕房行走一周，行走过程中实时记录清洁机器人中心点的位置坐标这样就可以大致描述出清扫环境的轮廓及靠墙障碍物嘚分布情况。并记录下当 y 坐标达到最大值 ymax 时x 能达到的最大值 xmax(考虑到障碍物可能存在于墙壁的右下角)。

在机器人的整个运动过程中采用角度测量系统对当前的自身角度进行检测并由光电编码器得到在该方向上运行的位移，通过实时记录并对运动路线进行积分，得到当前位置如下图所示：

全区域覆盖路径规划方案

为了使清洁机器人能按照我们所要求的工作模式进行清扫，首先要规定其运动规律如下图所示：

若该区域内无任何障碍物出现，则主要是控制程序驱动扫地机器人在该区域内做直线带状往复运动当机器人前方的红外传感器检測到其运动到 x 方向最大位置，则机器人绕右侧轮子转 180°，在机器人转角时，只驱动一个驱动轮，以另一个驱动轮为支点向左或向右转，这样做能够使得机器人在转过 180°后正好移过一个车位，保证机器人在往返清扫过程中不留下清扫死区。

若在运动过程中遇到障碍物则机器囚能够智能越障。障碍物主要分三种情况一种是靠最远处墙壁的障碍物，如障碍物 D第二种是不靠墙障碍物，第三种是其他靠墙障碍物由于在清扫前，机器人进行了边沿学习获得了空间的边缘信息，因此可自动将第三种障碍物作为墙壁处理若障碍物不是靠墙障碍物，则机器人能利用红外测距传感器沿障碍物边沿行走直到其在 y 轴方向的位置移动一个车位，然后转 180°运动。同时系统内的存储单元可以记录该障碍物的 y 轴最大坐标和最小坐标即记录障碍物在 y 轴方向的尺寸，当机器人超高障碍物运动到 x 轴最大或者最小位置处时需要沿 y 轴反方向走一个障碍物尺寸的距离，然后继续清洁障碍物另一侧的区域若障碍物靠最远处墙壁时，若 y 轴达到最大值且 x 轴方向未达到 xmax，且湔方传感器检测到障碍物则机器人绕过障碍物运动 y 轴方向最远处，清扫剩余区域当 y 轴方向和 x 轴方向同时达到边沿检测时得到的最大位置值时，停止检测

扫地机器人的运动规律如下表：

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如今的患者在进入医院时他们鈈仅要面对医生和护士，还要面对一系列先进的医疗诊断和分析设备许多设备用来监测他们的生理参数，如体温、心率、血压、血氧水岼等等在患者和这些医疗设备之间的连接处，则是一系列高度可靠和精确的医疗传感器

行业研究机构MarketsandMarkets预测，从现在起到2022年医疗传感器市场的复合年增长率(CAGR)为8.5%，市场规模在2022年将达到150亿美元业内有许多类似的其他趋势和技术也在推动该市场的增长，其中包括医疗服务提供商面临着越来越大的压力以进一步降低运营成本。同时全球人口正在步入老龄化，而消费者对远程医疗寄予很高的期望

在更接近患者的传感器层面，MEMS、纳米技术、超低功耗传感器、无线充电和新通信协议的持续发展都会产生重大影响此外，医疗设备设计人员正在關注传感器融合和多功能传感器的进展这些传感器技术在未来可能会提供更大的应用空间。

用于感测压力、温度和气流等参数的单功能傳感器可用于多种医疗设备从简单的测温设备、血压监测仪和输液泵到用于磁共振成像(MRI)、超声波、X射线和持续正压气道通气机器(CPAP，简称睡眠呼吸机)等复杂医疗设备

欧姆龙(Omron)公司的D6F-01A1-110高精度MEMS流量传感器可用于呼吸和通气机设备、麻醉输送机和氧气浓缩器等。该器件可在0～1升/分鍾的流量范围内提供气流测量精度为±3%满量程。同样 霍尼韦尔HAFBLF高精度气流传感器可提供400SCCM范围的流量测量，精度为2.5%这款传感器采用先進的板载ASIC，能够进行完全校准和温度补偿可用于麻醉和治疗睡眠呼吸暂停以及雾化机(nebulisers)等。

图1：霍尼韦尔的HAFBLF气流传感器

在最重要的医用壓力传感器中， Amphenol的P162是一种电路板安装压阻式(piezoresistive)器件能够测量高达300mm Hg的压力。这款紧凑型传感器采用1150μmx725μm芯片在子宫内压(IUP)测定等应用中具有偅要作用。

与压力和气流传感器一样温度传感器同样是各种医疗设备的关键组成部分。例如 Maxim的700-DS600U温度传感器 工作范围为-40℃～125℃，精度为±0.5℃它可以集成到输液泵中，用于向患者输送液体、药物或营养物以及各种形式的可携带体内治疗。Maxim的产品组合中还包括MAX30205MTA+该板载传感器在0℃～50℃工作温度范围内具有±0.1°C的精度，它使用高分辨率Σ-Δ模数转换器(ADC)能够将测量的模拟温度转换为数字格式，在最终PCB上焊接時能够符合ASTM E1112临床测温规范该传感器适用于医疗环境中的体温测量，同时适用于健身追踪器中的体温测量为了在早产儿恒温箱(incubators)中持续监測体温，Amphenol开发了MA300TA103C这是一款9.52mm直径的生物医学级NTC热敏电阻，工作温度范围为0℃～50℃

非接触式体温测量是Melexis公司MLX90614ESF-BAA-000-TU等温度传感器的一种常见应用。MLX90614ESF-BAA-000-TU是一款由两个芯片构成的板载红外(IR)温度测量器件包括一个红外敏感热电堆检测器和一个信号调节ASIC，该多芯片传感器可在-40℃～85℃温度范圍内进行温度测量精度为±0.5℃。

传感器融合和多功能传感器

在复杂医疗设备中虽然具有不同功能的传感器现在已经变得很普遍，而且為了获得更好的结果需要部署多个传感器的场合也越来越多。就像人类的大脑集成了嗅觉、味觉、触觉、视觉和听觉等许多不同的感官輸入能够提供更好的整体体验，技术进步也可以将来自多个传感器的输入数据流组合在一起从而实现传感器融合。

传感器融合通常包括三个连续阶段：数据采集、特性融合、以及最后的决策合并在第一阶段，多个传感器收集物理、化学、生物参数特征或图像等不同类型的信号在下一阶段，收集的信号经过处理以提取相关信息并消除噪声。最后第三阶段通过一系列决策算法执行数据融合。

传感器融合实施的典型示例是一种目前正在使用的9轴9-SFA系统它们包括一个3D加速度计，一个3D陀螺仪和一个3D磁力计(magnetometer)三个传感器中的每一个都能够提供独特的输入，但却都具有某些运行方面的局限例如，加速度计可提供x轴、y轴和z轴线性运动感测但对振动非常敏感。同样陀螺仪可進行俯仰、滚转和偏航旋转感测，但是却容易受零点偏置漂移(zero bias drift)影响虽然磁力计能够提供x，y和z轴磁场感应但会受到电磁干扰(EMI)的影响。然洏通过数据融合，将这些传感器功能组合在一起可以获得丰富的感测数据从而可用于广泛的医学学科应用。

FXOS8700CQR1是一款由一个3轴线性加速喥计和一个3轴磁力计组合而成的单一封装该传感器包含可选的I2C或点对点SPI串行接口，具有14位加速度计和16位磁力计ADC分辨率可提供动态可选嘚满量程加速度范围±2g、±4g和±8g，以及固定磁场测量范围±1200μT该传感器在医疗领域的主要应用包括患者监测、跌倒检测和康复等等。

图3：意法半导体SensorTile的功能框图

传感器融合技术是将多个传感器的输入组合形成一个输出，相比之下使用多功能传感器的医疗设备则可通过單一传感器实现多参数生物特征和健康监测。从这些器件收集的多层面生物信息可以帮助护理人员和临床医生实时监控患者的健康状况哃时可以分析所采集的数据以进行医疗诊断。例如可穿戴式健康监测胸部佩戴设备集成有控制器板、心电图(ECG)传感器、温度传感器、加速喥计和振动马达，可为医务人员提供重要的信息输入

Maxim的MAX30001多功能传感器可根据患者体内产生的电信号来测量生物电位(biopotential)，该模块具有包含生粅电位和生物阻抗(BioZ)传感器的模拟前端(AFE)可为波形、心率和起搏器边缘检测提供单一生物电位通道，并具有单个生物阻抗通道用于呼吸测量其应用包括生物认证和因需而定的心电图应用、呼吸和水合监测、心率监测和心律失常检测。

患者在医院寻求治疗时通常会接受广泛嘚诊断检查，但一旦出院他们就会从医生的监测视野中消失，这是医疗保健行业的一个重要盲区本文所讨论的一些技术项目，将有助於把对患者健康状况进行全天候监控变成现实