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六维力传感器赋予机器人精确的触觉感知

日期:2022-6-1 (来源:互联网)

国家“十四五规划”明确提出开发三维视觉传感器、六维力传感器、关节力矩传感器等力传感器,满足机器人智能化发展的需要,大市场单线和多线激光雷达、智能听觉传感器和高精度编码器。因此,对于机器人的稳定性、抓取精度和实时状态反馈尤为重要,需要部署六维力传感器,以提高关节的灵活性。

国家“十四五规划”明确提出开发三维视觉传感器、六维力传感器、关节力矩传感器等AD8422BRZ力传感器,满足机器人智能化发展的需要,大市场单线和多线激光雷达、智能听觉传感器和高精度编码器。

随着疫情的持续影响,核酸检测变得规范化,这给核酸采样人员的就业带来了巨大的缺口。在此背景下,核酸采样机器人诞生。

核酸采样机器人通过前沿机器视觉和精密力控制技术的有效结合,实现了采样运动路径规划和采样强度控制,完成了自动采样操作。与手动操作相比,它具有更高的稳定性、更好的连续性和更强的环境适应性,可以有效地替代手动操作。

感知能力的核酸采样机器人

核酸采样机器人配备了一个视觉引导系统,通过特定的算法识别人类的面部特征和口腔中的扁桃体,这样机械臂就可以通过视觉感知控制来抓取拭子,并将拭子放入喉咙的相应部分,完成采集工作,然后回收样本。

机器是按照指令设置来完成工作的,仅仅使用视觉指导是不够的,因为确保取样的安全是至关重要的,所以在取样过程中掌握强度是非常关键的。如果力对人体造成刺激或成刺激或伤害,力过小会导致收集不合格,这就要求机械臂具有触觉感知功能,并将机械臂的力控制在安全阈值内。此外,为了收集足够的样本,采样通常会反复旋转,使拭子接触喉咙的不同部位,这涉及到多方向力的感知。核酸检测机器人部署六维力测量系统,获得多方向力感知,可有效控制拭子轻轻接触喉咙,避免人体损伤。

六维力传感器赋予机器精密的触觉

力维度越高,其技术研发难度越大,相应的使用要求越严格。六维力传感器,顾名思义,就是精确测量六个维度的力(Fz、Fx、Fy)、(Mz、Mx、My),是目前维度最高的力感传感器,可以反馈全面的力感信息,应用于机器人智能组装,解决碰撞检测和柔性拖动力控制问题,从而保持设备的稳定位置或高度重复轨迹。

例如,在精密部件的装配车间,机器人的长期连续工作容易导致故障,对设备和产品造成损坏。因此,对于机器人的稳定性、抓取精度和实时状态反馈尤为重要,需要部署六维力传感器,以提高关节的灵活性。此外,为了避免在高负荷或高节拍下机器测量不准确或工作过载的问题,传感器还需要解决温度漂移、蠕变、串扰和结构等问题,以全面提高产品的应用性能。

例如,串扰指数可以反映六维力的测量误差水平。市场上常见的品牌标准值基本在2~5%的FS中,达到1%的FS已经是优秀水平,而海伯森HPS-CF02的轴间串可以达到1%的FS,可以应用于精度要求高、量程要求低的场合,如医疗领域的手术机器人或触觉腹腔镜仪器。此外,海伯森六维产品系列通过算法和结构的双重优化,实现了低温漂白、高精度、高静态过载保护。在2000Hz测量频率下,滞后仅为0.1%FS,有效提高了机器人操作的精度和稳定性。除了医疗辅助、运动力检测、风洞检测等特殊服务和应用外,还可用于工业精密装配、柔性抛光等。

六维力传感器是实现工业机器人灵活力控制的核心部件。六维力传感器的组装机器人获得了精确的触觉感知,可以为工业自动化生产提供强大的辅助。

国家战略发展技术已经纳入传感技术

目前,六维电力在工业制造领域的应用已经成熟,但国内高端品牌的市场份额并不高,主要是因为当地传感器行业起步较晚,基础研究落后于发达国家,业主较少。此外,研发和生产配套设施不完善,缺乏高端校准测试等设备,产品精度不足导致竞争力减弱,高端产品市场被国外垄断。

不仅是六维力传感器,还有其他高端设备和技术,如半导体加工设备和材料、超高精度机床和工业机器人。

在高端设备制造领域,中国与发达国家之间仍存在较大差距,主要是由于设备性能落后。作为现代工业基础的传感器,其技术突破对高端设备制造具有重要意义。特别是多传感技术的整合,可以赋予高端设备更全面的检测能力,从而实现复杂或恶劣环境的应用需求。因此,国家将传感器技术提升到战略发展水平,中央和地方政府对传感器的支持政策也相继出台。去年,在工业和信息化部发布的《基本电子元件产业发展行动计划(2021-2023)》中,提出重点开发高端传感器、新型MEMS传感器和智能传感器。

“十四五规划”鼓励研发三维视觉传感器,海伯森前沿技术产品填补市场空白

在“十四五规划”中,国内传感器企业感器、量子信息等关键技术的创新能力,鼓励研发三维视觉传感器。随着政策的发展,国内传感器企业不断投入研发,突破瓶颈技术,实现进口替代,甚至引领世界。

海伯森就是这样一家企业,始终专注于前沿传感技术的研发,将光、机、电、计算技术高效应用于一体,解决行业问题。值得一提的是,海伯森在3D视觉检测领域取得了一系列突破,发布了一批国内首款高性能3D传感器,其中3D线谱共焦传感器检测不怕强光干扰,解决了行业内镜面、反射、透明材料物体的三维检测问题;3D闪光传感器采用新的闪光技术,大大提高了3D检测的节奏和视野,填补了快速测量的市场空白。

深耕产业传感技术创新,与产业上下游合作,提升国内高端品牌影响力

海博森具有高端传感器跨专业领域的综合研发实力,除了光学、机械单一产品应用外,还可以根据市场特定的应用环境实现多传感器技术的集成,满足行业更复杂的需求,如六维力传感器和阵列固态激光雷达协调集成可应用于协作机器人移动灵活组装操作,3D视觉传感器和工业相机可以完成装配线产品更高效的外观质量精密测量应用。

凭借自主核心技术的积累,海伯森在行业竞争中迅速崛起。海伯森本着技术赢市场,诚信待客的原则,立足全球市场,致力于打造一流的高端传感器品牌。

在市场环境下,产业链上下游有更多优秀的国有企业,以创新为灵魂,以质量为剑,将产品投入市场应用,为工业智能提供更先进的设备援助。海森还将继续积累研发和生产经验,与市场合作伙伴合作,努力建设更完善的传感器产业链,增强国内高端传感器品牌的影响力。