关节扭力传感器的优缺点有哪些
作者:admin 来源:本站原创 发布:2022年5月11日 修改:2022年5月11日 所属分类:行业新闻 访问统计:1703
测力原理:在机械臂的各个关节的减速器输出端安装扭力传感器,通过感测各个关节的扭力来获得整个机械臂的受力情况。
这种传感器具有如下优点:
因关节扭力传感器与电机相距很近,排除了机械臂机械惯性的影响,理论上可提升力控的性能;受力检测和控制可以覆盖整个机械臂;解耦机械臂的动力学模型,有利于进行基于动力学的位置控制;单体传感器成本较低,整体成本较六轴力传感器有优势。
这种传感器的安装使用方式其实在上个世纪就已经有了,但是为什么之前长期以来被主流机器人厂家所“忽视”呢?因为它的缺点同样明显:
关节扭力的传感器绝大部分用的应变式原理,这种原理的传感器要有足够的形变量来获得所需要的信号,更为致命的是这种变形不仅仅是扭力引起的,还有耦合了其他方向力导致的变形;
这些变形的方向是不固定的,且形变量的大小会随着机械臂的受力时时变化,这就会导致机械臂的零位位置是不固定的且无法通过算法补偿,这对于机械臂的位置控制来说是个灾难;
在关节处安装扭力传感器会增加关节结构的复杂度,对于关节部分的设计和安装都会带来难度;
由于机械臂的力臂的长度、机械臂的重量及惯性力矩的存在,使得关节扭力传感器的量程往往会比较大,越到后面的关节需要的量程就越大,但是关节的尺寸又是有限制要求的,所以关节式扭力传感器无法应用到中型量程及以上的机械臂;
单个传感器的精度还可以,但是整体系统的测力精度差,尤其是感测末端执行结构的受力。因为每经过一个关节,误差就会被放大一次,所以该种传感器无法用于精密装配等要求受力精准的场合。