賦予機器人真正的觸覺

發佈時間:2018-08-28 18:32:57 | 來源:中國網 | 作者:深物聯 | 責任編輯:肖寒

伴隨著千萬年的進化,人類學會了直立行走,學會了使用工具,為了適應複雜多樣的環境,人類還擁有了強大而又敏感的感官輸入,依靠各種感官之間的相互配合,完成多種多樣的任務,於是有了科技發達的今天。

人類各種感官之間的合作一直在進行著。想一想在昏暗情況下我們是如何用鑰匙開門鎖的吧:先用眼睛嘗試去觀察找準鍵槽一個大概的位置,然後去插鑰匙,但是當鑰匙實際插入鎖眼時,我們則不會去看了,而是使用觸覺來進行最終調整,直到鑰匙插進鎖眼裏。這個操作對人類來説再自然不過了,因而,幾乎沒人會思考整個過程是如何進行的。

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一般説來,機器人是沒有觸覺的,但是他們也可以“進化”出觸覺並受益於觸覺。我們賦予機器人多維力覺感測器,機器人便能夠擁有觸覺,並且在簡單的環境中操縱物體,同時不失更高的精度和靈敏度。

大多數為協同應用而設計的機器人都具有內置的力和扭矩感應功能以確保安全,特別是在靠近或直接與人類一起工作時。但是那遠遠不夠,因為我們人類喜歡將沉悶,重復,骯髒和危險的任務都交給那些機電一體化機器人來完成。所以,我們更關注那些能夠實現真正工作的獨立或集成的多維力覺感測器,只有把這些高端感測器集成在機電一體化機器人上才能實現我們的目的。

得益於成熟的感測器解決方案,全新設計和智慧軟體,我們實現了機器人可以觸摸並“感覺得到”這一技術。在機器人技術中,視覺和觸覺是互補的方式。由此業內專家預計,觸摸感應將如視覺技術一樣,很快加入到主流的機器人應用。

在機械加工,如磨削,去毛刺,打磨和拋光中,讓機器人來完成這些工作曾經是非常複雜的,你需要根據空間體積進行大量的編程,而且也需要花費大量時間來進行糾錯。但是集成了多維力覺感測器後,利用感測器的路徑記錄功能,操作員可以簡單地抓住臂端裝置並進行預期的移動。感測器記錄操作員施加的力和方向,然後機器人就可以重復操作員的動作。這將極大地提高工作效率,同時將有助於保障操作工人的安全。

此外,多維力覺感測器還有助於産品加工定位,産品測試,産品包裝以及機器人裝配。

舉個例子,活塞裝配或者齒輪裝配這樣的精密裝配是多維力覺感測器的常見應用。這些精密安裝的操作平面不會僅僅是垂直的或是水準的,某些安裝情況下操作平臺會伴隨著一定角度,這些將為實際裝配帶來很大的難度,對於精度的要求也很難保障。實際裝配中的難度不僅如此,當前該應用所需的精度還僅限于視覺技術,由於實際裝配時零件之間會有間隙,且間隙只有人類髮絲直徑的十分之一,所以僅靠視覺技術還是無法做到完美對齊。因此在這些實際應用中,加入觸覺才是實現完美裝配的唯一辦法。  

基於應變計,光學或電容技術的不同,多維力覺感測器具有各種類型。每種技術都有不同的性能水準,壽命,校準要求和成本。在眾多多維力覺感測器中,海伯森技術的六維力感測器因其不俗的性能和極高性價比脫穎而出。  

海伯森六維力感測器可以測量x,y,z三個方向的力和力矩。該六維力感測器的整體結構非常堅固,具有出色的非線性度,高精度和高承受過載。

在實際應用中,海伯森技術的六維力感測器即使施加了非常重的負荷,它的偏移量也會非常小。這對機器人來説非常重要,因為很多高精度機器人需要非常精確的刀具中心點,想實現此功能往往需要額外的鉅額投入。如果感測器在負載下偏移量很多,那麼這種準確性將不復存在。

不僅如此,海伯森還能夠將HPS-FT060六維力感測器的所有電子元件,包括放大器等打包成一個較小的封裝,只需一根電纜可滿足外部介面的電源和通信要求。通訊介面多樣,支援USB,CAN,LAN,EtherCAT和RS485。(本文由海伯森供稿)