感測器與訊號處理
力/力矩感測器
力/力矩感測器是一個小裝置,通常裝在機器人的手腕處、即手臂與機械手之間,用來測量機器人對外界推得有多用力、外界又對它頂回來多大的力。它是機器人透過握持得到的觸覺——就像你不用看,也能感覺到自己是在輕按門鈴,還是把整個身體的重量壓在牆上。
常見的一種叫六軸感測器,因為它一次報出六個數:沿三個方向(前後、左右、上下)的推或拉,以及繞這三個方向各自的扭轉。它內部有一個堅硬的金屬體,在受力時會發生極其微小、肉眼看不見的變形,貼在上面的電阻應變片把這種變形轉換成隨之變化的電壓。感測器的任務,就是把這些電壓重新解算回六個乾淨的力與扭矩數值。
機器人靠它來完成純靠位置控制做不了的、需要精細接觸的活:把插頭壓進插座、用穩定的壓力打磨一個彎曲表面,或者在意外碰到東西的瞬間立刻停下。沒有它,機械臂雖然有力卻沒有感覺——它能在空中精確地停在某個點,卻完全不知道自己接觸到那裡的東西時按得有多緊。
一台裝配機器人把一根金屬銷往孔裡送;當它的手腕感測器一感到側向的阻力,它就稍微扭動幾下去找到孔口,而不是硬把銷子蹭進去。
感覺到阻力,讓機器人去搜尋如何對位,而不是硬塞零件。
力/力矩感測器測量的是一個點(手腕處)上的總接觸力;相比之下,觸覺感測器描繪的是一整片表面上哪裡被觸碰、被碰得多重。
又稱
另見