前言:随着机器人在各个领域应用的日益广泛,许多场合都需要机器人具有对外界环境的感知能力,其中在与对象交互过程中对接触力的控制尤为重要,比如当机器人从事精密装配、轮廓跟踪、抛光和擦洗等操作时,都要求机器人端部执行器与外界环境保持一定的接触力。为了完成这些任务,机器人就必须具备对环境接触力的检测和控制能力。
六维力传感器安装于机器人手腕处,可对机器人末端和环境的接触力进行检测,使得机器人具有一定的力觉感知能力,再通过控制系统相应的调整,从而实现了机器人控制的智能化,自动化。六维力传感器不仅在智能机器人领域有广泛应用,在汽车制造,航空航天等领域也有重要的应用价值,其应用范围已经涵盖了国防科技和民用工业等各个行业。
深圳市杰英特传感仪器有限公司根据多年工业项目经验,结合中国科学院雄厚的科研实力,开发了小型化的六维力传感器。该传感器采用中科院专利结构设计,借助高精度加工工艺和先进解耦算法,确保了高精度测量的要求,极大程度上填补了国内空白,为高科技装备国产化提供了有力保障,并有望走出国门与国际巨头竞争市场。
一、 六维腕力传感器参数指标(普通型)
力量程(Fx,Fy,Fz):10Kg/100N
力矩量程(Mx,My,Mz):10Kg X 5cm/5N.m
输入电压:DC5V(USB)
输出电压(满量程):3.3V(USB),
可选RS232、USB、CAN总线任一种。
一类误差:《正负1.0%
二类误差:《正负2.0%
尺寸:90X62mm
重量:600克
材料:YD-12硬铝合金
二、 机器人行业应用:
金属表面处理应用,一般工业(卫浴、五金),分为工具和工件两种。
六维力传感器可用于打磨抛光机器人的机械臂末端执行机构上,用来检测砂带轮打磨的实时多维力变量,得知砂带的磨损情况,当影响到预定行动轨迹和打磨效果时进行调整和更换,称之为砂带补偿。
汽车行业
加装了六维力传感器的机器人可从事多个工位、多个场景的柔性加工:
汽车行业的配件加工,包括缸体、轮毂、缸盖等;去毛边/飞边、磨削、表面铣削、打磨
数控机床及机加工应用
高精度的精密装配,自动磨削,刀具受力的自动化检测与控制
3C制造业
壳体、金属件打磨加工的人工替代机器人。
航空、造船业
飞机工件和船用异形工件的机器人抛光打磨;
航天
航天机器人、空间对接等。
三、 机器人行业应用特点:
1) 体积小,重量轻。我公司可以做到90X43mm、0.6kg。可定制。
2) 量程相对较小。我公司普通型号为100N、5Nm、2倍静态过载。根据客户要求可做大量程,10倍以上静态过载。
3) 高灵敏度,要求柔性识别和匹配。
4) 综合精度2%,对于长期稳定性和产品一致性要求比较高。
抛光打磨机器人的系统有以下优点:
1、采用三维扫描、离线编程等技术实现复杂自由曲面路径规划;
2、采用主动柔顺力/力矩控制技术,完美实现机器人位置和力的混合控制;
3、采用上位机离线编程与仿真软件实现离线编程与抛光打磨仿真验证;
4、机器替代人工,降低成本,保持产品加工一致性,保证质量;
5、可长时间连续作业,生产效率大幅提高;
6、操作工不直接接触危险加工设备,避免工伤事故;
7、密闭式机器人工作站,高噪音和金属粉尘与外部隔离,减少环境污染等
四、 科研基础和产品化标准:
中科院研发的六维腕力传感器源自国家“863”计划智能机器人主题“七五”期间下达的基础研究课题,曾获得国家科委、科学院多次表彰与奖励,在获得首创新产品的形式批准证书(CPA)基础上,在“八五”期间又获得了国家专利和计量器具生产许可证(CMC)。1990年,中科院编写了国内第一部六维腕力企业标准。1999年,中科院又编写了国内第一部六维力测试平台企业标准。
五、 软件界面
深圳市杰英特传感仪器有限公司供稿