機器人關節(jié)扭矩傳感器
機器人關節(jié)關節(jié)扭矩傳感器的結構根據(jù)應用需求可以有很多不同關節(jié)扭矩傳感器的形式關節(jié)扭矩傳感器,但通常都具有以下幾個基本部分電機或執(zhí)行器用于提供轉動或直線運動的動力減速機構通常用于降低電機或執(zhí)行器的輸出速度,以提高關節(jié)的扭矩傳感器用于感知關節(jié)的狀態(tài),例如位置速度力矩等控制電路用于接收傳感器反饋,并根據(jù)需要控制電機或;ETH ANYMAL足式機器人方案的特點主要包括以下幾點版本多樣常規(guī)版與防爆版ANYMAL提供常規(guī)版本和防爆版本,其中防爆版是全球首款獲得防爆認證的電動四足機器人技術創(chuàng)新關節(jié)模組設計采用電流環(huán)扭矩傳感器控制和SEA技術,這種設計通過彈性體形變的RLS編碼器測量扭矩,確保關節(jié)扭矩傳感器了高性能和穩(wěn)定性腿部設計。
用于測量和記錄機器人單關節(jié)力矩的裝置通常稱為力矩傳感器Torque Sensor或扭矩傳感器力矩傳感器是一種能夠測量機器人關節(jié)或執(zhí)行器施加的力或扭矩的裝置它們通常安裝在機器人的關節(jié)處或與執(zhí)行器連接,并能夠實時感知和記錄關節(jié)的力矩信息力矩傳感器的工作原理可以基于多種技術,包括應變計壓電效應;只需要使用一體化機器人關節(jié)模組,就可以快速的組裝出來一款新型號的機器人產品,大大降低關節(jié)扭矩傳感器了機器人生產的研發(fā)門檻一體化機器人關節(jié)模組集成高精度雙編碼器高性能無框力矩電機高精度諧波減速機高安全性伺服驅動器摩擦式制動保持器溫度和扭矩傳感器于一體,滿足機器人大力矩輸出高運動精度高可靠。
減速器用于減速電機輸出的速度并提供更大的扭矩編碼器用于檢測電機輸出的旋轉角度和速度齒輪箱與電機和減速器配合使用,用于轉動關節(jié)軸承用于支撐關節(jié)旋轉部分,并減小摩擦聯(lián)軸器用于連接關節(jié)旋轉部分,以確保轉動能夠傳遞到下一個關節(jié)傳感器用于檢測機器人關節(jié)的姿態(tài)和位置控制器用于。
扭矩傳感器說明書
在安全性能上,毫米波雷達在無人飛行器上大顯身手,提供距離測量和碰撞預警等關鍵功能24GHz雷達和超聲波傳感器,以及二維和三維視覺傳感器,分別負責近物偵測和復雜物體識別力矩傳感器賦予機器人觸覺,而溫度傳感器則保證它們能適應各種環(huán)境條件例如,零件檢測傳感器確保抓取的精確性,力扭矩傳感器監(jiān)控力度。
力感知是協(xié)作機器人實現(xiàn)交互的基本功能,主要分為電流環(huán)關節(jié)扭矩六維力力矩傳感器以及電子皮膚四種形式電流環(huán)感知形式經(jīng)濟簡單,適用于碰撞檢測及簡單拖動示教關節(jié)扭矩傳感器提供更高精度和反饋頻率,易于實現(xiàn)柔順控制,適用于精密裝配打磨手術按摩等場景六維力傳感器能感知末端的六維力,適用于。
機器人關節(jié)模組由伺服電機驅動器無框力矩電機電機端絕對值編碼器輸出端多圈絕對值編碼器摩擦式制動保持器扭矩傳感器溫度傳感器精密諧波減速機等組成,可直接將輸入的控制信號轉化為旋轉角位移輸出,同時具備高速實時通信,關節(jié)力矩監(jiān)測和保護,高精度諧波傳動動態(tài)補償?shù)裙δ堋?/p>
然而,業(yè)界的佼佼者如KUKA iiwa采用的是關節(jié)扭矩傳感器的拖動示教這種方法對機器人關節(jié)結構進行了深入設計,傳感器直接嵌入關節(jié)內部通過扭矩閉環(huán)控制,機械臂能感知整臂的力,提供更靈敏的響應,有效減少電機慣量和摩擦力帶來的拖動負擔而且,這種方法無需摩擦力模型,更能削弱摩擦力影響,提供更流暢的牽。
力反饋途徑是另一個關鍵部分,涉及力檢測設備早期采用末端編碼器,但對機械結構要求嚴格關節(jié)扭矩傳感器的使用提供了更高帶寬和動態(tài)響應,可以檢測全臂交互力信息,但需要系統(tǒng)辨識和標定SEA串聯(lián)彈性驅動關節(jié)通過控制機械變形實現(xiàn)力矩控制,成為當前機器人力控制研究的熱點總的來說,機器人力控制。
在力感知方面,協(xié)作機器人通過電流環(huán)關節(jié)扭矩六維力力矩傳感器電子皮膚等不同形式實現(xiàn)每種感知形式都有其特點和局限性電流環(huán)方式簡單經(jīng)濟,但精度較低關節(jié)扭矩傳感器具有高精度和反饋頻率,易于實現(xiàn)柔順控制,但會降低關節(jié)剛度和機器人軌跡運動精度六維力傳感器測量精度高,但算法復雜,控制頻率。
關節(jié)扭矩傳感器力控
8 傳感器共同構建了機器人的感知網(wǎng),幫助其識別動作,甚至實現(xiàn)精確的方向檢測9 安全性能上,毫米波雷達提供距離測量和碰撞預警等關鍵功能10 力矩傳感器賦予機器人觸覺,而溫度傳感器則保證它們能適應各種環(huán)境條件11 零件檢測傳感器確保抓取的精確性,力扭矩傳感器監(jiān)控力度,碰撞安全傳感器則守護。
然而,對于尋求簡化設計過程的工程師來說,集成化的關節(jié)模塊是一個高效的選擇這些模塊內部集成了諸如雙編碼器,提供高精度位置反饋無框力矩電機,確保穩(wěn)定的力矩輸出諧波減速機,提升運動精度以及伺服驅動器和摩擦式制動保持器,確保運動安全同時,溫度和扭矩傳感器的配備,讓機器人在復雜環(huán)境中也能。
機器人關節(jié)類似人體關節(jié),可實現(xiàn)多個自由度,動作比較靈活,適于在狹窄空間工作協(xié)作機器人關節(jié)一般采用驅控一體驅動器,可以實現(xiàn)驅動和控制的功能而機器人關節(jié)模組是集成高精度雙編碼器高性能無框力矩電機高精度諧波減速機高安全性伺服驅動器摩擦式制動保持器溫度和扭矩傳感器于一體,滿足機器人大。
最后,采用關節(jié)扭矩傳感器的方法通過在關節(jié)內部安裝扭矩傳感器,實現(xiàn)對扭矩的閉環(huán)控制,顯著提高了拖動效果這種方法的主要優(yōu)勢在于機械臂整臂具有力感知能力,可牽引任意部位,且力閉環(huán)響應速度快于位置閉環(huán)此外,這種方法在拖動示教中減少了電機慣量與摩擦力的影響,優(yōu)于使用六維力傳感器的方法雖然基于關節(jié)。
關節(jié)之中,單獨驅動的為主動關節(jié),反之稱為從動關節(jié)機器人關節(jié)模組通常采用超聲波電機伺服電機諧波減速器VR減速器行星齒輪箱電機等zeroerr的關節(jié)使用了伺服電機驅動器無框力矩電機電機端絕對值編碼器輸出端多圈絕對值編碼器摩擦式制動保持器扭矩傳感器溫度傳感器精密諧波減速機等。