本书系统地论述了传感器技术基础理论、传感器原理及智能化技术和面向机器人感知的智能传感器应用技术。本书分3部分，共17章。第1部分共3章，介绍传感器技术基础理论，包括传感器与智能传感器的基本概念、特性、应用以及发展，传感器的功能材料、基础效应及制造工艺。第2部分共9章，介绍半导体传感器、光电传感器、压电传感器、磁电传感器、MEMS传感器、纳米传感器、量子传感器的原理、特性及应用，并简要介绍智能传感器信号处理技术以及无线传感器网络。第3部分共5章，介绍如何利用传感器实现机器人感知，包括机器人状态、视觉、听觉、触觉与接近觉、嗅觉与味觉感知。

　　本书可作普通高校自动化、电气、机器人、仪器、机械、物联网等专业本科生的教材，也可供从事智能传感器技术相关领域应用和设计开发的研究人员、工程技术人员参考。

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序

前言

第1部分　传感器技术基础

第1章　绪论  2

1.1　传感器概述  2

1.2　智能传感器概述  8

1.3　智能传感器与机器人感知  12

1.4　传感器技术发展趋势  14

思考题与习题  16

第2章　传感器功能材料  17

2.1　应变材料  17

2.2　压电材料  21

2.3　光电材料  25

2.4　磁电材料  28

2.5　纳米材料  34

2.6　其他功能材料  37

思考题与习题  41

第3章　传感器制造工艺  42

3.1　传感器基础制造工艺  42

3.2　传感器典型制造工艺体系  53

思考题与习题  59

第2部分　传感器原理及智能化技术

第4章　半导体传感器  62

4.1　半导体压力传感器  62

4.2　半导体温度传感器  64

4.3　半导体气敏传感器  69

思考题与习题  75

第5章　光电传感器  76

5.1　图像传感器  76

5.2　红外传感器  83

5.3　光纤传感器  88

思考题与习题  100

第6章　压电传感器  101

6.1　压电力学量传感器  101

6.2　压电声学量传感器  110

思考题与习题  118

第7章　磁电传感器  119

7.1　磁阻传感器  119

7.2　电涡流传感器  128

7.3　磁通门传感器  132

思考题与习题  138

第8章　MEMS传感器  139

8.1　MEMS传声器  139

8.2　MEMS加速度计  143

8.3　MEMS陀螺仪  149

思考题与习题  153

第9章　纳米传感器  154

9.1　纳米生物传感器  154

9.2　纳米化学传感器  159

9.3　纳米物理传感器  162

思考题与习题  166

第10章　量子传感器  168

10.1　自旋量子传感器  168

10.2　超导量子传感器  181

思考题与习题  188

第11章　智能传感器信号处理技术  189

11.1　传感器非线性校正  189

11.2　传感器自校准  193

11.3　传感器量程自适应  195

11.4　多传感器数据融合  197

思考题与习题  205

第12章　无线传感器网络  206

12.1　无线传感器网络概述  206

12.2　无线传感器网络体系结构  207

12.3　无线传感器网络同步与定位  211

12.4　无线传感器网络应用  217

思考题与习题  221

第3部分　智能传感器与机器人感知

第13章　机器人状态感知  223

13.1　机器人位置与速度感知  223

13.2　机器人姿态感知  233

13.3　机器人力/力矩感知  244

思考题与习题  250

第14章　机器人视觉感知  251

14.1　机器人可见光视觉感知  251

14.2　机器人红外视觉感知  263

14.3　机器人激光雷达视觉感知  271

思考题与习题  275

第15章　机器人听觉感知  276

15.1　机器人语音识别  276

15.2　机器人声音定位  285

思考题与习题  292

第16章　机器人触觉与接近觉感知  293

16.1　机器人触觉感知  293

16.2　机器人接近觉感知  302

思考题与习题  308

第17章　机器人嗅觉和味觉感知  309

17.1　机器人嗅觉感知  309

17.2　机器人味觉感知  316

思考题与习题  322

参考文献  323