哪些機(jī)器人應(yīng)用能讓力傳感器完爆視覺系統(tǒng)

寂靜天花板

多年來，工業(yè)機(jī)器人并不能監(jiān)測他們周圍的環(huán)境。隨著越來越多各種不同的傳感器引入到機(jī)器人上，他們現(xiàn)在能“感覺”到他們正在處理什么、能“看”到他們在做什么或誰在他們周圍。然而，跟視覺系統(tǒng)相比，力感測就沒那么受歡迎了，盡管它跟視覺一樣有用，甚至有時候用處更大。視覺系統(tǒng)功能強(qiáng)大，但它并不能解決所有的問題，并且價(jià)格昂貴，下面就讓我們來看看，在哪些應(yīng)用中，力傳感器可以完爆視覺系統(tǒng)，讓你省錢又實(shí)用。

  ?2 x+ E( W; G/ e; U% J+ G力感測可以通過機(jī)械臂上內(nèi)嵌的力傳感器獲得，目前市場上的大部分協(xié)作機(jī)器人已經(jīng)具備。我已經(jīng)在優(yōu)傲機(jī)器人上內(nèi)嵌了力反饋回路，它們能做到我想要的事情。使用內(nèi)置力傳感器的唯一缺點(diǎn)是，你沒有一個精度相同的設(shè)備可以把力“讀”出來。大多是內(nèi)置力傳感器都是通過讀取機(jī)器人的電流來測量力的。當(dāng)然，有些力傳感器采用的是其他方式，例如根據(jù)材料變形來確定施加在上面的力的大小。

. N- |8 J: O% y! ]2 D1. 恒力
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  l5 @5 h2 F. ^$ @" E力矩傳感器首次制造出來，是用于打磨、拋光等應(yīng)用。由于這些應(yīng)用都很難實(shí)現(xiàn)自動化，因?yàn)闄C(jī)器人需要某些力反饋來確定它推動的力夠不夠。
　　
通過在程序中引入力反饋回路，你可以很輕易地讓這些應(yīng)用實(shí)現(xiàn)自動化，實(shí)現(xiàn)制造流程的一致性。在這種情況下，你就需要使用一個外部裝置，而不是機(jī)器人制造商提供的嵌入式解決方案。
$ Y4 A0 n! j. g8 [" u% j! Z2. 目標(biāo)定位
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" p2 k, H2 k& K+ F4 G7 r7 Y$ U我們經(jīng)常接觸到一些客戶，他們通常認(rèn)為，零部件定位和定量的唯一方法是使用視覺傳感器。但實(shí)際上這不是唯一的解決方案。不可否認(rèn)，視覺系統(tǒng)是零部件定位或量化的好方式，但采用力傳感器來尋找和檢測零部件也是可行的。確定他們在X-Y平面上的位置是一回事，確定他們所處的高度又是另一回事。實(shí)際上，要做到這一點(diǎn)，需要一套3D視覺系統(tǒng)。如果是一堆物體，你不需要知道整堆物體的確切樹良，只需要每次去那堆物體里找就可以了。機(jī)器人只需確定那堆物體的高度，然后不斷調(diào)整其抓取高度就可以了。
　　
# |/ L$ C' v# z6 e: i7 t& Y6 |另一種使用力傳感器的搜索功能是傳感器的“自由模式”。這有可能是未能充分利用FT傳感器的參數(shù)。“自由模式”或“零重力”模式將讓您“解放”機(jī)器人的軸，這將使它能夠提高其合規(guī)性。例如，如果你想在一臺數(shù)控機(jī)床上擰緊一個零件，你可以解放2個軸讓零件能完美地合上，同時還保持著一定的抓力。這就使得力全部作用在零部件的中心，不會有額外的力作用在機(jī)器人的軸上。
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3. 重復(fù)力
　　
如果你正在考慮使用機(jī)器人做裝配任務(wù)，你希望機(jī)器人能夠一遍又一遍重復(fù)同樣的任務(wù)。然而，裝配任務(wù)很難實(shí)現(xiàn)自動化的原因之一，就是他們需要操作員進(jìn)行力檢測。通過引入FT傳感器，你可以感受到裝配過程中施加的外力。
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機(jī)器人在給手機(jī)裝上電池時，需要施加非常精確的力量。由于這些部件很容易損壞，要想完好無損地組裝起來確實(shí)很困難。這就是為什么要設(shè)置一個很低的力閾值，以防止部件錯位和損壞。

# }% ^7 \; W1 o" T. x4. 稱量東西
　　
5 f/ B7 r7 S! b* w上圖的應(yīng)用是把橙色和藍(lán)色的冰球分開。然而，我們采用的方式卻跟它們的顏色沒有任何關(guān)系。實(shí)際上，跟他們的重量有關(guān)。橙色冰球比藍(lán)色冰球重一些，根據(jù)重量的不同，傳感器可以將它們區(qū)分開來。
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8 t! B, m1 }; ?: i; I這還可用于區(qū)分外形相似的不同零部件。然而，在現(xiàn)實(shí)生活中，知道你的抓手里是否有正確的物體，或物體是否已經(jīng)掉落，是非常有幫助的，它在你的生產(chǎn)流程中可以真正幫到你。力矩傳感器可以很容易地實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。
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, a* ~5 F7 s8 u- S9 o+ X, ~( M5. 手動引導(dǎo)
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大部分協(xié)作機(jī)器人都是通過使用內(nèi)置FT傳感器來實(shí)現(xiàn)手動引導(dǎo)的，但傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人并沒有內(nèi)置這種類型的傳感器。這就是為什么你的傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人需要一個FT傳感器。有了它，你就可以手動引導(dǎo)示教機(jī)器人，而不需要使用示教器。只要一個FT傳感器，就可以通過設(shè)定機(jī)器人的起點(diǎn)和終點(diǎn)，以及中間的線性軌跡，完成機(jī)器人的示教。
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正如你所看到的，力反饋非常有用，可以應(yīng)用到很多不同的應(yīng)用中。可以分析一下你的工作流程，看看是否可以使用力傳感器替代視覺系統(tǒng)。大部分時候，力傳感器更容易集成，不需要集成商，你自己就能完成。
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