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【机器人示教基本步骤】三大传感器类型

时间: 2018-08-25 11:11:28 浏览次数: 作者:admin
随着我国人口红利的消失,机器人取代工人显得越来越迫切。它在工业生产中所扮演的角色越来越重要。机器人顺利工作前的重要步骤是机器人的示教。目前,机器人的示教工作主要是
随着我国人口红利的消失,机器人取代工人显得越来越迫切。它在工业生产中所扮演的角色越来越重要。机器人顺利工作前的重要步骤是机器人的示教。目前,机器人的示教工作主要是依赖于工人操作示教器来完成的。然而,这种方式的缺陷很多,如示教效率低,示教过程复杂,并且需要操作员掌握一定的机器人使用知识。
机器人拖动示教,就是操作员可以直接拖着机器人各关节,运动到理想的姿态,记录之。UR 机器人是较早具有该功能的系统。这种示教方式可以避免传统示教的各种缺点,是机器人中一项很有应用前景的技术。
【机器人示教基本步骤】三大传感器类型
目前, 机器人拖动示教根据传感器类型,可分为三大类:
末端力矩传感器类
通过在机器人末端安装六维力矩传感器, 控制器可检测出用户施加在该处的外力信息 ( FX,FY,FZ,TX,TY,TZ),再结合阻抗/导纳控制,即可实现机器人的拖动示教。
这种方式实现起来较为简单,然而质量不好的力传感器零点容易漂,会有安全隐患,而质量稍微好点的力传感器价格贵的要死,甚至比机器人本体还贵。而且,它只支持在传感器安装处的拖动示教,实现方式不灵活。笔者在今年的机器人展上体验过新时达的该类机器人, 拖动中会感觉会偶尔出现跳变,估计是传感器标定等相关的问题造成的。
【机器人示教基本步骤】三大传感器类型
关节力矩传感器类
这种方式的机器人本体结构的特点是在关节处需安装力矩传感器(下图中的弹簧)和双编码器, 组成柔性关节或线弹性驱动器(serial elastic joint)。减速器一般采用刚度较低的谐波减速器。
传统的工业机器人为了提高位置追踪精度,系统的刚度往往是越大越好。而这类机器人通过降低关节刚度,达到提高力矩检测和控制的灵敏度的目的。 由于关节刚度较低,电机与连杆端的角度不一样,因此需要在连杆端(力矩传感器输出) 再加一个编码器。 目前市面上典型产品有 Kuka 公司与德国宇航局共同研发的几款轻型机械臂和Rethink robotics。
【机器人示教基本步骤】三大传感器类型
这种结构的优势是可以精确对系统建模, 提高力矩检测和控制精度,拖动示教也会更轻松更柔顺。 然而, 过高的结构复杂度和成本导致这些机器人的市场接受度较低。
电流环类
这种方式不需要在机器人本体上加其余力矩传感器,优势是成本低,结构简单,但手感会比上一种稍微差点。这种方式是目前拖动示教的主流方案, 这种类型的拖动示教,机器人驱动器工作在电流/力矩模式。    【焊接机器人】发展现状与趋势!

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