多維力傳感器原理
多維力傳感器指的是一種能夠同時(shí)測(cè)量?jī)蓚€(gè)方向以上力及力矩分量的力傳感器,在笛卡爾坐標(biāo)系中力和力矩可以各自分解為三個(gè)分量,因此,多維力最完整的形式是六維力/力矩傳感器,即能夠同時(shí)測(cè)量三個(gè)力分量和三個(gè)力矩分量的傳感器,目前廣泛使用的多維力傳感器就是這種傳感器。
多維力傳感器結(jié)構(gòu)類別
三維力傳感器能同時(shí)檢測(cè)三維空間的三個(gè)力信息(Fx、Fy、Fz),通過它控制系統(tǒng)不但能檢測(cè)和控制機(jī)器人手爪取物體的握力,而且還可以檢測(cè)抓物體的重量,以及在抓取操作過程中是否有滑動(dòng)、振動(dòng)等。三維指力傳感器有側(cè)裝和頂裝式兩種,側(cè)裝式三維力指力傳感器一般用于二指的機(jī)器人夾持器,頂裝式三維指力傳感器一般用于機(jī)器人多指靈巧手。
六維力傳感器是智能機(jī)器人重要的傳感器,它能同時(shí)檢測(cè)三維空間(笛卡爾坐標(biāo)系)的全力信息,即三個(gè)力分量和三個(gè)力矩分量。
本產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于精密裝配,自動(dòng)磨削、輪廓跟蹤、雙手協(xié)調(diào)、零力示教等作業(yè)中,在航空、航天及機(jī)械加工,汽車等行業(yè)中有廣泛的應(yīng)用。
傳感器彈性體采用專利結(jié)構(gòu),靈敏度高、剛性好、維間耦合小、有機(jī)械過載保護(hù)功能。綜合解耦橋路信號(hào)綜合為三維空間的六個(gè)分量,可直接用于力控制。采用標(biāo)準(zhǔn)串口和并口輸入輸出。產(chǎn)品既可與控制計(jì)算機(jī)組成兩級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng),也可聯(lián)接終端,構(gòu)成獨(dú)立的測(cè)試裝置。
多維力傳感器的優(yōu)點(diǎn)
多維力傳感器與單軸力傳感器比較,除了要解決對(duì)所測(cè)力分量敏感的單調(diào)性和一致性問題外,還要解決因結(jié)構(gòu)加工和工藝誤差引起的維間(軸間)干擾問題、動(dòng)靜態(tài)標(biāo)定問題以及矢量運(yùn)算中的解耦算法和電路實(shí)現(xiàn)等。我們已經(jīng)徹底解決了多維力傳感器研究中的科學(xué)問題,如彈性體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、力學(xué)性能評(píng)估、矢量解耦算法等,也掌握了核心制造技術(shù),具有從宏觀機(jī)械到微機(jī)械的設(shè)計(jì)加工能力。產(chǎn)品覆蓋了二維到六維的全系列多維傳感器,量程范圍從幾百克力到幾十噸,并獲得彈性體結(jié)構(gòu)和矢量解耦電路等方面多項(xiàng)磚利技術(shù)。