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六维力传感器在3C打磨中的应用前景 ,怎样让机器人变得更聪明?

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六维力传感器在3C打磨中的应用前景 ,怎样让机器人变得更聪明?

目前有很多的机器人企业正在思考怎样让机器人变得更聪明这个问题,除了视觉,力觉的运用在让机器人变得更智能的方面也有了更多的探索,力传感器的使用就是一个很好的例子。

“力传感器+机器人”能碰撞出什么火花?大到机器人的运动控制,小到零件的插孔装配,力传感器的在机器人行业的运用价值越来越大。

据中国传感器市场现状调研与发展趋势分析报告(2016-2020年)显示,目前我国已有1700多家从事传感器的生产和研发的企业,同时,传感器越来越多地被应用到社会发展及人类生活的各个领域。如工业自动化、农业现代化、航天技术、军事工程、机器人技术、资源开发、海洋探测、环境监测、安全保卫、医疗诊断、交通运输、家用电器等。而作为传感器中的一种,力传感器与机器人的联系也愈发紧密。 

3C打磨机器人对于力传感器的需求大

在所有类型的工作中,对有触觉的机器人需求比较大的就是打磨工作,因为在打磨工作中,粉尘对人体的伤害很大,并且打磨工作强度大且安全事故频发。

(1)打磨主要是分为两块,一个是传感器,能够接受到比较可靠的信息,而且这个信息相对来说比较精准,一个是控制,主要是力控,基于模型的控制相对来说会比较可靠。 

(2)力传感器在工业级的主要运用领域是装配和打磨,打磨是机器人运用很广泛的一个领域,但是打磨工序其实是一种低端工种的高端运用。而就目前的市场情况来看,对于打磨精度要求较高的行业主要是3C行业,而且3C行业劳动密集度高,迫切需要实现自动化改造。再加上3C行业的柔性化需求,需要更高智能的打磨机器人才能更好的满足市场需求。  

从单维力传感器到六维力传感器

六维力传感器,也称“六轴力传感器”,是多维力传感器中的一种,实际上就是一种能够同时检测3个力分量和3个力矩分量的力传感器。作为一个仍在发展的研究对象,多维力传感器在机器人,特别是研制高性能多维力传感器和运用多维力传感器中还存在很多问题,也是研究新型多维力传感器的难点问题。

相对于单维力传感器,六维力传感器主要作用于空间三个方向的力,除了要解决对所测力分量敏感的单调性和一致性问题外,还要解决因结构加工和工艺误差引起的维间(轴间)干扰问题、动静态标定问题以及矢量运算中的解耦算法和电路实现等,可以说,六维力传感器是单维力传感器的升级版本。

六维力传感器的优势首先是可以力觉拖动示教,降低示教工作量,其次可以保证对打磨面的法向打磨,最后可以实现对复杂未知曲面的跟踪打磨。 

六维力传感器进入工业级领域的门槛

虽然六维力传感器在机器人自由度上可以达到六个维度的自由度,大大提升机器人的智能水平,但是目前工业领域市场上的使用情况并不是很乐观,特别是国内市场用到六维力传感器的打磨机器人产品并不是很多。目前用到浮动主轴的方式比较多,单维力控。