力敏元件的设计是力传感器研究的核心问题

 新闻资讯     |      2022-12-09 17:52:47    |      小编

传统的传感器弹性体结构限制了其应用范围,因此高精度多维传感器的发展是传感器技术发展的必然要求。


多维力传感器是力传感器中新开发的传感器。将多维力/扭矩信号转换为电信号,监测扭矩方向和大小的变化,测量加速度或惯性力,检测接触力的大小和作用点。此外,多维力传感器还可以检测三维空间的全力信息,即三力分量(Fx、Fy、Fz)和三扭矩分量(Tx、Ty、Tz)。它是工业机器人、智能设备等重要的传感器设备之一。由于测量信息丰富,测量精度高,广泛应用于力和力-位控制场合、工业机器人精密装配、抛光、毛刺去除、自动研磨、轮廓跟踪、机器人手协调等各种科研设备。


常见的多维力传感器结构可分为筒式、柱式、环式、悬臂梁式、十字梁式、倒T型等。


力敏元件的结构设计是力传感器研究的核心问题,因为力传感器的结构决定了其性能。针对这一问题,许多国际和国内学者进行了大量的研究,并提出了以下多维传感器结构图:


多维力传感器在工业研磨中的应用。


在工业抛光行业,传统工人抛光存在工件一致性差、废品率高、劳动力成本高、粉尘爆炸风险高等市场缺点。


工业生产中多维力传感器的主要应用领域是装配和抛光,广泛应用于机器人领域。从目前的市场情况来看,抛光精度要求高的行业主要在3C行业,而3C行业劳动密度高,迫切需要实现自动化转型。随着3C行业的灵活需求,需要更智能的抛光机器人来更好地满足市场需求。


多维传感器通过传感器固定座与机械臂末端关节固定连接。在静态条件下,机械腕多维力传感器测量的力和扭矩数据由传感器本身的系统误差、负载重力和外部接触力组成。在工业机器人的加工和组装应用中,需要准确感知机器人终端工具或工件与外部环境的接触,控制系统根据这些力改变机器人的运动,以确保运行的稳定性。


如今,随着工业加工制造业的不断完善,3C等精密装配行业对机器人生产的要求不断提高,多维传感器等高性能传感器也将迎来新的发展机遇。