电子说
力觉传感器,顾名思义就是感知并度量力的传感器。按照测量维度,力觉传感器 可以分为一至六维力传感器。能测几个维度,它就是几维力传感器。最常见的是 一维、三维和六维力传感器,二维和五维的力传感器较少。
(1) 一维力传感器:如果力的方向和作用点是固定的,此时可以选择用一维 力传感器进行测量。我们可以通过安装定位,使被测量力 F 的方向完全 与标定坐标轴(OZ 轴)重合,这样就可以对力进行精确测量。代表产品 有称重传感器、压力传感器等。当力的方向与传感器的测量轴线平行但 不重合,此时传感器的测量结果将会出现较大的误差。
(2) 三维力传感器:如果力 F 的作用点 P 始终与传感器的标定参考点 O 保持 重合,力 F 的方向在三维空间中随机变化,那么用三维力传感就能完成 测量任务。因为被测量的力可以分解为三维力传感器标定坐标系下的三 个正交分量(Fx、Fy、Fz),三维力传感器的三个测量单元可以分别对 其进行测量。当力的作用点远离传感器,这个力在经过正交分解并平移 至三维力传感器的校准中心后,传感器既要承受力 Fx/Fy/Fz 三分量的作 用,又要承受 Mx/My/Mz 三个弯矩的作用,这种情况下,三维力传感器 的测量结果将会出现较大偏差。
(3) 六维力传感器:如果力的方向和作用点都在三维空间内随机变化,此时 应该选择用六维力传感器进行测量。因为空间中任意作用点上的力可以 在六维力传感器的标定坐标系内,分解为沿标定坐标轴的三方向分力 (FX、FY、FZ)和绕标定坐标轴的三方向力矩(MX、MY、MZ)。这 类传感器更适用于参考点的距离较远,且随机变化情景,测量精度要求 较高。
六维力传感器是维度最高的力觉传感器,它能给出最为全面精准的力觉信息。 六维力传感器,又叫六维力/力矩传感器、六轴力传感器、F/T 传感器,是一种特 殊的力传感器,能够同时测量中性坐标系(OXYZ)内的三个力(FX、FY、FZ) 和三个力矩(MX、MY、MZ)。六维力传感器一般分成固定端(机器人端)和 加载端(工具端),传感器的内部算法会解耦各方向力和力矩间的干扰,使力的 测量更为精准。
审核编辑 黄宇
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