接近觉传感器是机器人用以探测自身与周围物体之间相对位置和距离的传感器。接近觉原本不是人的专门感觉，故没有专司其职的接近觉器官。人是依靠自己各种感觉器官的综合感觉能力来感觉自己和周围物体之间的相对位置和距离的大致感觉的。因此，在仿照人的功能来使机器人具有接近觉，其复杂程度可想而知，而利用一些特定的物理现象来研制专门的接近觉传感器，相对而言就显得简单易行了。
　　　机器人安装接近觉传感器主要目的有以下三个：其一，在接触对象物体之前，获得必要的信息，为下一步运动做好准备工作；其二，探测机器人手和足的运动空间中有无障碍物。如发现有障碍，则及时采取一定措施，避免发生碰撞；其三，为获取对象物体表面形状的大致信息。
　　　目前使用的接近觉传感器主要有光电式、超声波式和涡流式三种。
　　　1.光电式接近觉传感器是一种比较简单有效的传感器，把它装在机器人手（或足）上，能够检测机器人手臂（或腿）运动路线上的各种物体。它是利用红外发光二极管作为发送体，向物体发射一束红外光，红外光通过透镜照射于物体上；物体反射红外光，然后，通过接收电路进行接收和处理。一般其作用距离比较小，检测距离为几厘米。
　　　2.超声波是人耳不能听见的一种机械波。人耳能听到的声音，振动频率范围只是20Hz～20000Hz。超声波因其波长较短、绕射小，而能成为超声波射线并定向传播，机器人采用超声传感器的目的是用来探测周围物体的存在与测量物体的距离。一般用来探测周围环境中较大的物体，不能测量距离小于30mm的物体。
　　　3.电涡流传感器主要用于检测由金属材料制成的对象物体。它是利用一个导体在非均匀磁场中移动或处在交变磁场内，导体内就会出现感应电流这一基本电学原理工作的。这种感应电流称为电涡流。通过电涡流的大小可以检测物体的有无和距离，电涡流传感器的尺寸小，检测精度高，能检测到0.02mm，工作可靠，价格便宜。缺点是作用距离小，一般不能超过13mm。
　　　本章主要介绍超声波式传感器和光电式传感器。

2.1 超声波式传感器
2.1.1 超声波传感器工作原理
　　　超声波是指频率在20000Hz以上，不能引起正常人听觉反应的机械振动波。其波长很短，可以集成狭小的发射线束，呈束状直线传播，传播具有一定的方向性。同时超声波作为一种非接触的检测方式，和红外、激光及无线电测距相比，不受光线、被测对象的颜色等的影响，在恶劣的环境中（如含粉尘时）具有一定的适应能力，比激光测距更容易获得近距离信息，并且具有结构简单、成本低等优点。
    为了研究和利用超声波，人们已经设计和制成了许多超声波发生器。总体上讲，超声波发生器可以分为两大类：一类是用电气方式产生超声波，一类是用机械方式产生超声波。电气方式包括压电型、磁致伸缩型和电动型等；非机械方式有加尔统笛、液哨和气流旋笛等。它们所产生的超声波的频率、功率和声波特性各不相同，因而用途也各不相同。目前较为常用的是压电式超声波发生器。
　　　压电式超声波发生器实际上是利用压电晶体的谐振来工作的。超声波发生器内部结构如图2-1所示，它有两个压电晶片和一个共振板。当它的两极外加脉冲信号，其频率等于压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片将会发生共振，并带动共振板振动，便产生超声波。反之，如果两电极间未外加电压，当共振板接收到超声波时，将压迫压电晶片作振动，将机械能转换为电信号，这时它就成为超声波接收器了。

超声波测距原理很简单，一般采用渡越时间法（Time of Flight，TOF），即检测超声波往返距离的时间，由于所用的时间与超声波通过距离成正比，当超声波发射极发出一个短暂的脉冲时，计时开始；当超声波接收器接收到第一个返回脉冲后，计时立即停止。此时，记录得到的值为D=CT/2，其中D为机器人与被测物之间的距离，C为声波在介质中的传播速度（，t为摄氏温度），T为超声波从发射到返回的时间间隔。超声波在空气中的传播速度为340m/s，但其中传播速度随介质温度的上升而加快，气温增高10℃，速度加快0.6m/s。图2-2给出了超声波传感器的构成原理图。