六維力傳感器性能指標及安裝注意事項是很多朋友想要了解的知識。隨著時代的發(fā)展 六維力傳感器的應用也是越來越廣泛,人工智能、汽車、手機等多行業(yè)都需要用到它,那他的性能指標是什么?他的安裝注意事項又有什么,下面就來告訴大家。
(1)分辨率:六維力傳感器是儀器能分辨的最小被測量值的大小,是用來描述刻度劃分的。
如一把精度為千分之一的10厘米的尺子,有100個刻度,其分辨率是1毫米,或者說是百分之一。
(2)靈敏度:六維力傳感器靈敏度是指彈性敏感元件在單位力作用下產生變形的大小,在彈性力學中稱為彈性元件的柔度。
靈敏度是刻度特性的導數(shù),是一個有單位的量。對于應變式傳感器,定義為滿量程加載時,每伏激勵電壓對應的傳感器輸出,單位為mV/V;是輸出量的變化值與相應的被測量的變化值之比,利用滿量程數(shù)據(jù),可以轉換為mV/N。
(3)線性度:指傳感器輸出量與輸入量之間的實際關系曲線偏離擬合直線的程度。
(4) 剛度:剛度是指材料或結構在受力時抵抗彈性變形的能力。是材料或結構彈性變形難易程度的表征。
(5) 漂移:傳感器的漂移是指在輸入量不變的情況下,傳感器輸出量隨著時間改變而發(fā)生變化的現(xiàn)象,這就是漂移。
使用前須知:
六維力傳感器屬于高精密器件,用戶應該正確使用傳感器,使用不當(例如使用過程中端面受到?jīng)_擊或者是高處跌落)可能會造成傳感器的永久損壞。使用前請務必仔細學習傳感器的使用方法和操作須知。
使用前應該先確定所需要測量力和扭矩的范圍,以便選取合適型號的傳感器。使用時一定要在程序中加入過載保護,或使用我司的EtherCAT/Ethernet適配器上的IO報警功能對機器人進行過載急停。特別是在前期調試過程中經(jīng)常會使傳感器受到意想不到的超出量程的力和力矩。若不對傳感器進行任何過載保護,則在受到撞擊時很容易會損壞傳感器。
1.1使用過程總力矩計算
初次使用傳感器時,應該對傳感器末端的夾具進行大致的力矩估算,以確保傳感器在整個工作過程中受到的力矩在量程范圍內。在實際運用中還應該考慮機器人末端夾具運動時的動態(tài)力矩(加速度引起的)。
1.2機器人IO急??刂?/span>
用戶可以將我司的EtherCAT/Ethernet適配器的IO接到機器人的急停IO上,設置相應的報警閾值,超過閾值時適配器通過IO信號對機器人進行急停,防止對傳感器造成損壞。
即使有IO信號對機器人進行急停,傳感器(含夾具)接近物體附近的時候機械臂的速度也不能太快(即傳感器末端到設定位置附近的時候機械臂的單位步長不能太高),主要考慮到力控反饋的時間即機器人對IO信號的響應速度。
機械臂過載急停的IO響應速度越慢,傳感器夾具在接觸物體的時候機械臂速度就應該越放緩。
1.3過載保護閾值的設定
無論是程序中設定的過載保護閾值亦或是適配器IO報警的閾值都應該在一個合理的范圍。建議力和扭矩的保護閾值設置在正常使用時最大值的1.5倍左右,且應該將夾具本身產生的力和力矩考慮進去。該閾值不應該超過傳感器本身的量程,特別是扭矩保護閾值的設定,用戶一定要設置在一個不超出量程的范圍,否則傳感器在受到大扭矩時會有比較大的形變,容易對傳感器造成損壞。
盡量保證受力的合力方向通過傳感器的中心,這樣能發(fā)揮出傳感器的最佳性能,降低由于偏心帶來的影響。如果是安裝多個傳感器一起進行測量 ,那么就要讓多維傳感器的底部盡可能保持在一個水平面上。 這樣能夠確保任何一個傳感器所承受的力是差不多的。
傳感器不可直接安裝在機器人法蘭上。需要一個安裝在機器人安裝法蘭和傳感器之間的中間法蘭,傳感器標有XY方向的一面和工具連接,另外一面和中間法蘭連接如圖,傳感器正反兩面都需要安裝定位銷以確保傳感器正確定位。
傳感器的安裝位置需要盡量靠近末端執(zhí)行器,使得采集的力信息損失盡量少。并且末端執(zhí)行器的重量要盡量小。使用大重量的執(zhí)行器時機器人末端姿態(tài)變換中傳感器檢測到的力就是實際作用力加上末端執(zhí)行器的力和力矩分量。
FT系列六維力傳感器內置放大器可以直接輸出數(shù)字信號。支持的通訊方式有RS485、EtherCAT(需要外接適配器)、Ethernet(需要外接適配器),
不同通訊方式的命令格式請參考對應型號傳感器的規(guī)格書。
注意:
適配器的IO端口為NPN無電壓輸出類型,若機器人IO端口也是NPN類型則直接將適配器OUT端和機器人的急停IO口連接,COM端接到機器人的NPN的COM端。如果機器人的IO端口內部沒有接上拉電阻,則需要外接一個上拉電阻。
若機器人IO端口是PNP類型的,則需要外接一個NPN-PNP信號轉換模塊,將適配器的NPN信號轉換成PNP信號接到機器人的IO口上。