哪些機器人應用能讓力傳感器完爆視覺系統

寂靜天花板

多年來，工業機器人并不能監測他們周圍的環境。隨著越來越多各種不同的傳感器引入到機器人上，他們現在能“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。視覺系統功能強大，但它并不能解決所有的問題，并且價格昂貴，下面就讓我們來看看，在哪些應用中，力傳感器可以完爆視覺系統，讓你省錢又實用。
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; F( J. @- v& G9 x3 U力感測可以通過機械臂上內嵌的力傳感器獲得，目前市場上的大部分協作機器人已經具備。我已經在優傲機器人上內嵌了力反饋回路，它們能做到我想要的事情。使用內置力傳感器的唯一缺點是，你沒有一個精度相同的設備可以把力“讀”出來。大多是內置力傳感器都是通過讀取機器人的電流來測量力的。當然，有些力傳感器采用的是其他方式，例如根據材料變形來確定施加在上面的力的大小。
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9 P3 A3 V, Q$ S+ O- V1. 恒力
　　
力矩傳感器首次制造出來，是用于打磨、拋光等應用。由于這些應用都很難實現自動化，因為機器人需要某些力反饋來確定它推動的力夠不夠。
　　
, Y* j" l; D' F5 v  n6 e! e通過在程序中引入力反饋回路，你可以很輕易地讓這些應用實現自動化，實現制造流程的一致性。在這種情況下，你就需要使用一個外部裝置，而不是機器人制造商提供的嵌入式解決方案。
( A7 V6 ?& o8 o, `! A) R2. 目標定位
　　
我們經常接觸到一些客戶，他們通常認為，零部件定位和定量的唯一方法是使用視覺傳感器。但實際上這不是唯一的解決方案。不可否認，視覺系統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。實際上，要做到這一點，需要一套3D視覺系統。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。機器人只需確定那堆物體的高度，然后不斷調整其抓取高度就可以了。
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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。“自由模式”或“零重力”模式將讓您“解放”機器人的軸，這將使它能夠提高其合規性。例如，如果你想在一臺數控機床上擰緊一個零件，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器人的軸上。

4 d% F# D" D) {* x( w# ?; |2 N3. 重復力
　　
如果你正在考慮使用機器人做裝配任務，你希望機器人能夠一遍又一遍重復同樣的任務。然而，裝配任務很難實現自動化的原因之一，就是他們需要操作員進行力檢測。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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機器人在給手機裝上電池時，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很困難。這就是為什么要設置一個很低的力閾值，以防止部件錯位和損壞。
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! }7 p3 o) ^9 ?( j) p4. 稱量東西
　　
上圖的應用是把橙色和藍色的冰球分開。然而，我們采用的方式卻跟它們的顏色沒有任何關系。實際上，跟他們的重量有關。橙色冰球比藍色冰球重一些，根據重量的不同，傳感器可以將它們區分開來。
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) @$ g( ], Z9 o, x" z9 e+ L# x8 Z這還可用于區分外形相似的不同零部件。然而，在現實生活中，知道你的抓手里是否有正確的物體，或物體是否已經掉落，是非常有幫助的，它在你的生產流程中可以真正幫到你。力矩傳感器可以很容易地實現這一點。
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5. 手動引導
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; r2 {6 q, ^5 r' M" b7 \大部分協作機器人都是通過使用內置FT傳感器來實現手動引導的，但傳統的工業機器人并沒有內置這種類型的傳感器。這就是為什么你的傳統工業機器人需要一個FT傳感器。有了它，你就可以手動引導示教機器人，而不需要使用示教器。只要一個FT傳感器，就可以通過設定機器人的起點和終點，以及中間的線性軌跡，完成機器人的示教。
　　
正如你所看到的，力反饋非常有用，可以應用到很多不同的應用中。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。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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