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    力傳感器對于工業機器人的重要性

    2021-11-10 15:37:56

    力傳感器對于工業機器人的重要性

    對一般人來說,工業機器人工作時一切都“順理成章”,但事實上,工業機器人工作時需要大量系統同時協作,其中的視覺系統對于許多工業機器而言顯得尤為重要,其中一個力傳感器常常被人們忽略,但他的作用對于工業機器人和視覺系統一樣重要,有時他的作用比視覺更重要。

    早期的工業機器人不能探測到它們的工作環境,而且當人們把一個力傳感器引入工業機器人時,機器人就能感覺到它們在工作,并且“看到”自己的工作。這類工業機器人已不再是那種只能搬運的“大機器”,而擁有力傳感器的工業機器人已經變得智能許多,它為工業機器人的高精度、高智能化工作提供了必要的基礎。

    力傳感器

    該力感應器可在任何時間監測工業機器人手臂的力量,然后根據分析,指導所有機器人的動作。使力感傳感器使機器人具有“感知”,使機器人知道他們碰到了什么東西,他就可以根據判斷暫?;蛲V构ぷ?,這樣工業機器人在保證操作者安全的同時,提高了機器人的工作效率。

    傳感器是根據壓電效應原理工作的,在加速度作用下,加速度傳感器通過晶體內部的變形而產生電壓,通過計算產生的電壓與加速度之間的關系,將加速度轉換為電壓輸出。制造加速度傳感器的方法很多,如電容效應、熱氣泡效應、光效應等,但其最基本的原理都是由加速度使某種介質產生變形,通過測量其變形量,再由相關電路轉換成輸出電壓。

    壓電式加速度傳感器是電壓輸出式加速度傳感器的另一種輸出電壓信號而非電荷信號。這個傳感器內部裝有電荷放大器。傳感器采用3線類型(信號、地面、電源)和2線類型(信號/電源,地面)。二線型又稱集成電路型壓電傳感器(IEPE)。IEPE很容易采用同軸(2線、芯線和屏蔽線)連接,因而很受歡迎。在此模式下,將交流信號與直流電源疊加。將耦合電容串聯于輸出端,可除去傳感器的直流偏壓,從而只得到傳感器信號輸出。


    很多現代儀器都提供IEPE/ICP輸入接口,因此可以直接與IEPE傳感器連接。若IEPE供電接口不可用,則需要信號放大器與IEPE傳感器配合使用。三線型傳感器需要一條單獨的直流電源線來提供電力。不同于電荷輸出式加速度傳感器,除了壓電陶瓷元件外,電壓輸出型加速度傳感器包含一個微型電路,該電路的工作溫度范圍限制了整個傳感器工作溫度范圍,通常不超過125°C。

    還有一些設計提升到175°C,但是它的其他性能將會有所下降??墒褂脛討B范圍-由于壓電陶瓷元件的動態范圍非常大,因此電荷輸出式加速度傳感器在量程定義上顯得非常靈活,因為它的滿量程可由用戶通過遠程電荷放大器自由調節。但電壓輸出式加速度傳感器有既定的滿量程,其決定電荷放大器的內部,一旦被工廠加工出來,就無法再更換了。


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