你知道吗?ABB机器人的触觉
现在许多人都知道ABB机器人的视觉,但是你知道吗?还有ABB机器人触觉。
为使机器人准确地完成工作,需时刻检测机器人与对象物体的配合关系。机器人触觉可分成接触觉、接近觉、压觉、滑觉和力觉五种,如图4. 7所示。触头可装配在机器人的手指上,用来判断工作中各种状况。
接触觉传感器,所示的接触觉传感器由微动开关组成,根据用途不同配置也不同,一般用于探测物体位置、探索路径和安全保护。这类配置属于分散装置,即把单个传感器安装在机械手的敏感位置上。
所示为二维矩阵接触觉传感器的配置方法,一般放在机器人手掌的内侧。图中柔软导体可以使用导电橡胶、浸含导电涂料的氨基甲酸乙酯泡沫或炭素纤维等材料。阵列式接触觉传感器可用于测定自身与物体的接触位置、被握物体中心位置和倾斜度,甚至还可以识别物体的大小和形状。
接触觉应用,所示为一一个具有接触觉识别功能的机器人,共有四个自由度(两个移动和两个转动),由一-台微机控.制,各轴运动是由直流电机闭环驱动。手部装有压电橡胶接触觉传感器,识别软件具有搜索和识别的功能。
搜索过程,机器人有一扇形截面柱状操作空间,手爪在高度方向进行分层搜索,对每一层可根据预先给定的程序沿一定 轨迹进行搜索。搜索过程中,假.定在①位置遇到障碍物,则手爪上的接触觉传感器就会发出停止前进的指令,使手臂向后缩回- -段距离到达②位置。如果已经避开了障碍物,则再前进至③,又伸出到④,再运动到⑤处与障碍物再次相碰。根据①、⑤的位置计 算机就能判断被搜索物体的位置。再按⑥、⑦的顺序接近就能对搜索的目标物进行抓取。
识别功能,一个配置在手上的由3X4个触觉元件组成的表面阵列触觉传感器,识别对象为一长方体。假定手与搜索对象的已知接触目标模式为x*,手的每一步搜索得到的接触信息构成了接触模式x,机器人根据每-步搜索的接触模式x、x2、 x3... 不断计算、估计、调整手的位姿,直到目标模式与接触模式相符合为止。
接近觉是指机器人能感觉到距离几毫米到十几厘米远的对象物或障碍物,能检测出物体的距离、相对倾角或对象物表面的性质。这是非接触式感觉。接近觉传感器可分为6种:电磁式(感应电流式)、光电式(反射或透射式)、静电容式、气压式、超声波式和红外线式。
电磁式传感器在一个线圈中通入高频电流,就会产生磁场,这个磁场接近金属物时,会在金属物中产生感应电流,也就是涡流。涡流大小随对象物体表面和线圈距离的大小而变化,这个变化反过来又影响线圈内磁场强度。磁场强度可用另一组线圈检测出来,也可以根据激磁线圈本身电感的变化或激励电流的变化来检测。图4.13是它 的原理图。这种传感器的精度比较高,而且可以在高温下使用。由于工业机器人的工作对象大多是金属部件,因此电磁式接近觉传感器应用较广,在焊接机器人中可用它来探测焊缝。
识别功能,一个配置在手上的由3X4个触觉元件组成的表面阵列触觉传感器,识别对象为一长方体。假定手与搜索对象的已知接触目标模式为x*,手的每一步搜索得到的接触信息构成了接触模式x,机器人根据每-步搜索的接触模式x、x2、 x3... 不断计算、估计、调整手的位姿,直到目标模式与接触模式相符合为止。
接近觉是指机器人能感觉到距离几毫米到十几厘米远的对象物或障碍物,能检测出物体的距离、相对倾角或对象物表面的性质。这是非接触式感觉。接近觉传感器可分为6种:电磁式(感应电流式)、光电式(反射或透射式)、静电容式、气压式、超声波式和红外线式。
电磁式传感器在一个线圈中通入高频电流,就会产生磁场,这个磁场接近金属物时,会在金属物中产生感应电流,也就是涡流。涡流大小随对象物体表面和线圈距离的大小而变化,这个变化反过来又影响线圈内磁场强度。磁场强度可用另一组线圈检测出来,也可以根据激磁线圈本身电感的变化或激励电流的变化来检测。图4.13是它 的原理图。这种传感器的精度比较高,而且可以在高温下使用。由于工业机器人的工作对象大多是金属部件,因此电磁式接近觉传感器应用较广,在焊接机器人中可用它来探测焊缝。
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