關節扭力傳感器的優缺點有哪些
作者:admin 來源:本站原創 發布:2022年5月11日 修改:2022年5月11日 所屬分類:行業新聞 訪問統計:1303
測力原理:在機械臂的各個關節的減速器輸出端安裝扭力傳感器,通過感測各個關節的扭力來獲得整個機械臂的受力情況。
這種傳感器具有如下優點:
因關節扭力傳感器與電機相距很近,排除了機械臂機械慣性的影響,理論上可提升力控的性能;受力檢測和控制可以覆蓋整個機械臂;解耦機械臂的動力學模型,有利于進行基于動力學的位置控制;單體傳感器成本較低,整體成本較六軸力傳感器有優勢。
這種傳感器的安裝使用方式其實在上個世紀就已經有了,但是為什么之前長期以來被主流機器人廠家所“忽視”呢?因為它的缺點同樣明顯:
關節扭力的傳感器絕大部分用的應變式原理,這種原理的傳感器要有足夠的形變量來獲得所需要的信號,更為致命的是這種變形不僅僅是扭力引起的,還有耦合了其他方向力導致的變形;
這些變形的方向是不固定的,且形變量的大小會隨著機械臂的受力時時變化,這就會導致機械臂的零位位置是不固定的且無法通過算法補償,這對于機械臂的位置控制來說是個災難;
在關節處安裝扭力傳感器會增加關節結構的復雜度,對于關節部分的設計和安裝都會帶來難度;
由于機械臂的力臂的長度、機械臂的重量及慣性力矩的存在,使得關節扭力傳感器的量程往往會比較大,越到后面的關節需要的量程就越大,但是關節的尺寸又是有限制要求的,所以關節式扭力傳感器無法應用到中型量程及以上的機械臂;
單個傳感器的精度還可以,但是整體系統的測力精度差,尤其是感測末端執行結構的受力。因為每經過一個關節,誤差就會被放大一次,所以該種傳感器無法用于精密裝配等要求受力精準的場合。