传感器与信号处理
力/力矩传感器
力/力矩传感器是一个小装置,通常装在机器人的手腕处、即手臂与机械手之间,用来测量机器人对外界推得有多用力、外界又对它顶回来多大的力。它是机器人通过握持得到的触觉——就像你不用看,也能感觉到自己是在轻按门铃,还是把整个身体的重量压在墙上。
常见的一种叫六轴传感器,因为它一次报出六个数:沿三个方向(前后、左右、上下)的推或拉,以及绕这三个方向各自的扭转。它内部有一个坚硬的金属体,在受力时会发生极其微小、肉眼看不见的变形,贴在上面的电阻应变片把这种变形转换成随之变化的电压。传感器的任务,就是把这些电压重新解算回六个干净的力与扭矩数值。
机器人靠它来完成纯靠位置控制做不了的、需要精细接触的活:把插头压进插座、用稳定的压力打磨一个弯曲表面,或者在意外碰到东西的瞬间立刻停下。没有它,机械臂虽然有力却没有感觉——它能在空中精确地停在某个点,却完全不知道自己接触到那里的东西时按得有多紧。
一台装配机器人把一根金属销往孔里送;当它的手腕传感器一感到侧向的阻力,它就稍微扭动几下去找到孔口,而不是硬把销子蹭进去。
感觉到阻力,让机器人去搜索如何对位,而不是硬塞零件。
力/力矩传感器测量的是一个点(手腕处)上的总接触力;相比之下,触觉传感器描绘的是一整片表面上哪里被触碰、被碰得多重。
又称
另见