在机器人上使用力/扭矩传感器的好处

当前机器人使用基于位置的控制策略，其可以在组装公差小于位置不确定性的应用中作为装配工具无效。当工业机器人配备有力/扭矩传感器，该力/扭矩传感器测量六个自由度（FX，FY，FZ，TX，TY和TY），可以测量相互作用力，反馈到机器人控制器，并用于修改机器人的所需轨迹。这允许机器人执行组装任务，例如将花键部件装配在一起或将活塞插入孔中。同样，诸如研磨和去毛刺的其他任务通常需要机器人来保持恒定的接触力，使它们能够控制表面的质量和除去的材料量。如果没有传感器，机器人无法监控并对这些任务所需的接触力进行监控。

选择适当的力/扭矩传感器

扭矩容量通常是选择应用所需传感器大小的确定因素。附加到传感器的端部执行器以及正在执行的任务，将在传感器上产生力，从而导致扭矩负载。

一个尺寸合适的传感器将有足够的传感范围和分辨率来监测整个机器人任务中的力和扭矩负载。它还将具有足够的过载能力，以承受机器人崩溃，这是编程机器人不可避免的一部分。

计算负荷

扭矩是力(由静态、动态和工作力组成)乘以从传感器原点到施加力点的距离。考虑超出传感器正常操作力和扭矩的过载条件也很重要。

传感器负载将随着工具的方向而相对于重力和机器人运动期间的加速度或减速而变化。预测由机器人运动引起的最大惯性负载可能是对理解传感器呈现的最大负载的重要性。

选择适当大小的模型

一旦定义了预期负载，就可以选择传感器。选择具有足以测量预期力和扭矩负载的传感范围的传感器，并且具有可以处理任何潜在机器人崩溃或紧急停止的过载容量。一般的拇指规则是具有传感范围至少五倍的过载容量。

选择最佳通信接口

如果机器人控制器具有力传感选项，则使用力传感选项所需的通信接口。如果不可用力传感选项，则选择与机器人I / O选项兼容的通信接口。常用的力/扭矩传感器通信接口的示例包括以太网，以太网/ IP，DeviceNet，模拟电压和RS-232串行。

具有力传感选项的机器人是优选的，因为其机器人编程语言提供了为机器人优化的力控制功能。这些优化的功能允许机器人快速反应力和扭矩读数，使得能够更大级别的控制，以要求诸如轴承插入或阀门安装等苛刻的任务。

结论

机器人的力/扭矩传感器允许机器人完成困难的任务，如装配紧公差零件，装配不确定方向的零件(如齿轮)，以及表面加工。对工装和零件的几何形状有很好的理解，并对所需的施加力水平有一个想法，这将有助于选择正确的力/扭矩传感器。

ATI的力/扭矩传感器安装在ABB工业机器人的手腕上，提供反馈，使机器人像人类一样有触觉。这使得机器人能够在活塞插入发动机缸体时实时快速调整，以搜索正确的装配位置。ATI的力/扭矩传感器使困难的装配任务自动化成为可能，以前需要手动或复杂的装配机器。