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六維力傳感器在工業打磨機器人領域的應用

作者: 長沙諾賽希斯 來源: www.hbsbyz.icu 時間:2019-10-14 14:23 :14
  在工業打磨行業,傳統的工人打磨,存在工件一致性差、廢品率高、人工成本高,以及粉塵爆炸危險等市場痛點。對此,機器人換人,已成為市場剛需。今天,為大家介紹一下六維力傳感器在工業打磨和裝配機器人領域的應用。一起來看看吧。
沖擊力傳感器
工業打磨機器人,資料圖
  六維力傳感器屬于力覺傳感器。力覺傳感器是一類觸覺傳感器,它在機器人和機電一體化設備中具有廣泛的應用。力和力矩傳感器是用來檢測設備內部力或與外界環境相互作用力為目的,力這一物理量無法被直接測量,可通過其他物理量間接測量得出。
  力傳感器可用作變換器,如應變元件,它可提供一個與變形、亦即作用于接觸點的力成正比的信號。力覺傳感器可檢測機器人有關部件,比如手腕、手指所受外力及轉矩,可控制手腕移動,伺服控制,準確完成作業。
  作為力傳感器中一種新發展起來的傳感器,六維力傳感器能同時轉換多維力/力矩信號為電信號,可用于監測方向和大小不斷變化的力與力矩,并測量加速度或慣性力,以及檢測接觸力的大小和作用點。
  廣義上,六維力傳感器可檢查空間任意力系中的三維正交力(fx、fy、fz)及三維正交力矩(mx、my、mz),由于其測力信息豐富、測量精度高等特點,主要應用在力及力-位控制場合,六維力/力矩傳感器為機器人控制提供力感信息,是智能機器人重要的傳感器。
沖擊力傳感器
不同類型的六維力傳感器結構,資料圖
  在六維力傳感器研究中,力敏元件的結構設計是力傳感器的關鍵核心問題,因為力敏元件的結構決定力傳感器的性能優劣。對此,國際和國內許多學者進行了大量的研究工作,提出了多種六維力傳感器結構。
  六維力傳感器在工業級的主要應用領域是裝配和打磨,打磨是機器人運用非常廣泛的一個領域,就目前市場情況來看,對于打磨精度要求較高的行業主要是3C行業,而且3C行業勞動密集度高,迫切需要實現自動化改造。再加上3C行業的柔性化需求,需要更高智能的打磨機器人才能更好的滿足市場需求。
  六維力傳感器,通過傳感器固定座與機械臂的末端關節固定連接。靜態條件下,機械手腕部六維力傳感器測得的力和力矩數據由三部分組成,即傳感器自身系統誤差、負載重力作用、負載所受外部接觸力。在加工、裝配等工業機器人應用中,機器人末端工具或工件與外界環境的接觸力需要被精確的感知,控制系統據此修改機器人的運動,才能保證作業的柔順性。
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