以下是六軸力傳感器在機器人技術中的一些應用案例:
協作機器人
人機協作:在一些需要人機協作的場景中,如電子產品的組裝生產線,協作機器人安裝六軸力傳感器后,可以實時感知與操作人員之間的接觸力。當操作人員手動引導機器人進行一些精細操作時,傳感器能夠確保機器人以安全、合適的力度跟隨操作人員的動作,既提高了生產效率,又保障了人員的安全。
負載檢測與自適應控制:當協作機器人需要搬運不同重量和形狀的物體時,六軸力傳感器可以實時檢測負載的變化。例如在物流倉庫中,機器人搬運不同規格的貨物時,傳感器會將負載信息反饋給控制系統,機器人根據負載大小自動調整搬運的力度和姿態,確保穩定可靠地搬運各種物品。
工業機器人
精密裝配:在汽車發動機裝配過程中,六軸力傳感器安裝在機器人的末端執行器上,當機器人進行發動機缸體與缸蓋的裝配時,傳感器能夠測量兩者之間的接觸力和力矩。通過實時反饋,機器人可以根據預設的力和力矩范圍,以恰到好處的力度完成裝配,確保缸體與缸蓋之間的密封性能,提高裝配質量和效率。
去毛刺與打磨:在金屬零部件的加工中,機器人配備六軸力傳感器后,可以在去毛刺和打磨工序中,根據零件表面的形狀和毛刺的分布情況,自動調整打磨工具的力度和角度。例如在航空發動機葉片的打磨中,傳感器實時感知葉片表面的曲率變化和打磨時的受力情況,使機器人能夠均勻地去除毛刺,同時避免對葉片造成過度打磨或損傷。
手術機器人
微創手術:在微創手術中,手術機器人配備六軸力傳感器后,可以感知手術器械與人體組織之間的接觸力。例如在腹腔鏡手術中,傳感器能夠實時反饋器械對組織的切割力、牽引力等信息,醫生根據這些數據可以更加精準地控制手術器械的操作,減少對周圍組織的損傷,提高手術的安全性和成功率。
力反饋手術訓練:對于手術實習生或醫生的培訓,帶有六軸力傳感器的手術機器人可以模擬真實手術中的力覺反饋。學員在操作機器人進行手術模擬訓練時,能夠感受到與真實手術相似的器械操作力度和組織反饋力,從而更好地掌握手術技巧,提高手術操作的熟練度和精準度。
人形機器人
關節控制與平衡:人形機器人的關節處安裝六軸力傳感器后,可以實時監測關節在運動過程中的受力情況,包括彎曲、伸展、旋轉等動作時所受的力和力矩。這有助于實現關節控制,使機器人的動作更加自然流暢。同時,在機器人行走或執行其他動作時,傳感器能夠檢測到身體的傾斜和不平衡狀態,并及時反饋給控制系統,以便機器人自動調整姿態,保持平衡,防止摔倒。
抓取與操作:人形機器人在抓取物體時,六軸力傳感器安裝在手部或手指部位,能夠測量抓取力的大小和方向。比如在抓取易碎物品時,機器人可以根據傳感器的反饋,以適當的力度握住物品,避免因用力過大而損壞物品。此外,在進行一些復雜的操作任務,如使用工具時,傳感器也能為機器人提供力反饋,使其能夠更好地控制工具的使用力度和角度。