力传感器如何在机器人研究中使用?
力传感器用于检测施加在底座和感应板之间的力。力-扭矩传感器,也称为FT传感器,可同时检测力和扭矩,它们通常被放置在机器人的手臂上,就在末端执行器的前面。
机器人可以使用的传感器种类很多,可以使用便宜的压力传感器,还可以使用最常见的六轴FT传感器。6轴FT传感器能够检测所有三个坐标系(X、Y和Z)上的力,这些可以用来确定施加了多少力。
力传感器不是触觉传感器,所以不能用它们来测量滑动力,但它们可以用来检测力。但是考虑到有多种力传感器,决定需要哪种类型的力传感器是困难的。
1、恒力
扭矩传感器首次制造出来,是用于打磨、抛光等应用。由于这些应用都很难实现自动化,因为机器人需要某些力反馈来确定它推动的力够不够。通过在程序中引入力反馈回路,你可以很轻易地让这些应用实现自动化,实现制造流程的一致性。在这种情况下,你就需要使用一个外部装置,而不是机器人制造商提供的嵌入式解决方案。
2、目标定位
另一种使用力传感器的搜索功能是传感器的“自由模式”。这有可能是未能充分利用FT传感器的参数。“自由模式”或“零重力”模式将让您“解放”机器人的轴,这将使它能够提高其合规性。例如,如果你想在一台数控机床上拧紧一个零件,你可以解放2个轴让零件能完美地合上,同时还保持着一定的抓力。这就使得力全部作用在零部件的中心,不会有额外的力作用在机器人的轴上。
3、重复力
如果你正在考虑使用机器人做装配任务,你希望机器人能够一遍又一遍重复同样的任务。然而,装配任务很难实现自动化的原因之一,就是他们需要操作员进行力检测。通过引入FT传感器,你可以感受到装配过程中施加的外力。
4、称量物品
根据重量的不同,传感器可以将物品区分开来。这还可用于区分外形相似的不同零部件。然而,在现实生活中,知道你的抓手里是否有正确的物体,或物体是否已经掉落,是非常有帮助的,它在你的生产流程中可以真正帮到你。力矩传感器可以很容易地实现这一点。
5、手动引导
大部分协作机器人都是通过使用内置FT传感器来实现手动引导的,但传统的工业机器人并没有内置这种类型的传感器。这就是为什么你的传统工业机器人需要一个FT传感器。有了它,你就可以手动引导示教机器人,而不需要使用示教器。只要一个FT传感器,就可以通过设定机器人的起点和终点,以及中间的线性轨迹,完成机器人的示教。