六轴力/六维力传感器作为高精度力检测的利器，都有哪些应用？

六轴力/六维力传感器能够同时测量物体受到的空间全力信息,包括三维力信息Fx、Fy、Fz与三维力矩信息Mx、My、Mz,是多维力测量完整的形式,是目前应用的多维力矩传感器。目前该类传感器主要应用于力和力/位控制的场合.如工业机器人示教,自动化装配,去毛刺抛光打磨,产品测试,生物力学实验,外科手术,娱乐交互等领域。

优点:

过载保护:六维力传感器具备良好的过载保护,在一些特殊应用中,比如高负载工业机器人高速运转时,会产生巨大惯性力,因此过载保护要求更加严格。

高频采样:六维力传感器实时反馈六轴力矩数据,更新频率高达2KHz,可满足各种实时应用场合的采样频率要求。

注意事项:

六维力矩传感器天生娇贵,使用前务必仔细学习其使用方法和操作须知,使用时请小心小心再小心。使用前应先确定所需测量力的范围,以便选取合适的传感器,如果不能确定范围,应先选择量程尽可能大的传感器来确定范围,然后再行选取适合的传感器。

应用范例:

1. 步行机器人脚力测量:六维力矩传感器用于步行机器人脚力测量,测量机器人脚部受力大小和方向,是步行机器人的重要传感器。测得机器人脚力大小和方向,是进行机器人动力学控制的重要条件。

2. 机器人基于力觉的装配:在精密装配中,力觉传感器是机器人完成安装的必要传感器。只有力觉能够保证精细配合条件下的安装操作,保证安装过程不别劲,不算坏装配件。

3. 基于力觉的精密模具抛光:精密模具加工时需要对表面进行抛光,抛光后粗糙度要达到镜面级。使用机器人抛光,需要保证非常高的接触力精度和接触位姿,传统的被动浮头很难保证如此高精度,实现不了镜面级的抛光。使用高精度六维力矩传感器一方面可以保证磨头与模具表面始终垂直,另一方面可以保证高精度接触力控制。

4. 基于力觉的机器人示教:机器人末端安装六维力矩传感器可以很方便进行示教,用户可以通过牵引机器人末端,示教出机器人运行轨迹,然后机器人可以根据记录复现运动轨迹。目前主流的机器人厂商都有基于力觉的示教,已有机器人也可通过加装六维力矩传感器方便实现力觉示教。

5. 基于力觉位置测量:机床末端安装六维力矩传感器,再安装一根红宝石头探针,可实现工件的位置测量。通过探针接触工件产生的力信号,结合探针当前位置,可以找到工件准确的装卡位置。多个触点位置结合,可以得到工件形状和尺寸信息,多用于工件加工后精度在线检测。