力觉传感器
力觉传感器是用来检测机器人的手臂和手腕所发生的力或其所受反力的传感器。手臂都分和手腕部分的力觉传感器,可用于操控机器人手所发生的力,在费力的工作中以及限制性作业、和谐作业等方面是有用的,特别是在镶嵌类的装配工作中,它是一种特别重要的传感器。
力能使物体平动,转矩能使物体滚动。力觉传感器便是用来丈量作用在机器人上的外力和外力矩的传感器。丈量力的传感器称为力传感器,丈量力矩的传感器称为力矩传感器。在三维空间中,力能够分解为沿X、Y、Z三个方向的重量,转矩也能够分解为围绕着这三个轴的重量。依据所测力/力矩维数的不同,力觉传感器又可分为很多种。例如,丈量三轴力的传感器,通常称为三维力传感器,能一起丈量三轴力和三轴力矩(转矩)的传感器,称为六维力觉传感器,如图 3-48 所示。
力觉传感器的工作原理一般是压电效应和应变电阻效应。传感器多采用应变片(一种物体的电阻与长度成正比的物质)。当力/力矩造成应变片的形状变化后,引起电阻的改变,从而测出外力或力矩。
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