傳感器在工業(yè)機(jī)器人中的應(yīng)用

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1、傳感器在工業(yè)機(jī)器人中的應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人的準(zhǔn)確操作取決于對(duì)其自身狀態(tài)、操作對(duì)象及作業(yè)環(huán)境的限確隊(duì)識(shí)。這種準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)溝通過(guò)傳感器的感覺(jué)功能實(shí)現(xiàn)。機(jī)器人自身狀態(tài)信息酌獲取項(xiàng)過(guò)其內(nèi)部信息傳感25（位置、速度、加速度等）獲取并為機(jī)器人控制反饋信息。蜚迪電壬操作劉象鐘L部環(huán)境的隊(duì)識(shí)通道外部傳感器得到。一、零位和極限位互的檢測(cè)答你的檢測(cè)精度皇接影響一［業(yè)機(jī)器人的重復(fù)定位精度和軌跡精度，極限位置的檢洲則起保護(hù)機(jī)器人和安全動(dòng)作曲作用。工業(yè)機(jī)器人常川的位置傳感器有接觸式微動(dòng)開(kāi)關(guān)、精密電位計(jì)或非接觸式光電外關(guān)、電諷流傳感器。通常在機(jī)器人

2、的每個(gè)共計(jì)上各安裝種接觸式傳感器或非接觸式傳感器及與其對(duì)/匝的死擋塊。在接近極限位置g］.傳感器先產(chǎn)土限位停止信號(hào)，如果限位停止信號(hào)發(fā)出之后還未停J：，則油死擋塊強(qiáng)制停［L。肖無(wú)法確定機(jī)器人某關(guān)節(jié)的學(xué)位時(shí)?司"出位移傳感器的輸出信號(hào)確定。利用微動(dòng)開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)、電渦流等傳感器確定零位的特點(diǎn)是零位的固定性。當(dāng)傳感器位置調(diào)好后，此關(guān)哨的零位就確定丁，若要改變，則必須重新調(diào)整傳感器的價(jià)黃。而用電位11或位移仕感器確定零位時(shí)■不需要至斯調(diào)理其位置.只要在LI賓機(jī)軟件中修改車位參數(shù)他即可。二、位移量的檢測(cè)位移傳感器一股都

3、安裝在機(jī)器人各關(guān)節(jié)上，用于檢測(cè)機(jī)器人各關(guān)節(jié)的位移量，提供機(jī)器人的位置控制信息。選用時(shí)府考慮到女裝傳感器結(jié)構(gòu)的*IJ行件以及傳感器本身的精度、分辨率及靈敏度等。機(jī)器人上常用的位移傳感器打旋轉(zhuǎn)變比2E、起動(dòng)變壓器、感應(yīng)同步器、電位汁、光柵、磁枷、光電編碼器辭。關(guān)啊型機(jī)器人大多采用光電編碼器，Au采用光電增量碼盤。經(jīng)過(guò)處理后酌佰號(hào)是勺關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角角度成一定關(guān)系式的脈沖數(shù)?計(jì)算機(jī)在確定零位和正、負(fù)方向后?只要計(jì)脈沖數(shù)就可以得到關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角酌角位移值。如果將七安裝在關(guān)節(jié)的木端轉(zhuǎn)馴L:川IJ可以形成該關(guān)節(jié)的閉環(huán)控制。理論一懶可以獲

4、得較高的控制精度。但這樣對(duì)傳感甜的分辨率要求高。在機(jī)器人中使用速度傳感器是為實(shí)現(xiàn)機(jī)器人番關(guān)節(jié)的速度閉環(huán)控制。在用應(yīng)流、交流伺服電動(dòng)機(jī)作為工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)元件時(shí).鋰電容一般采用測(cè)速發(fā)電機(jī)作為速度酌檢測(cè)器。它勺電動(dòng)機(jī)同軸，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不同時(shí)，輸出的電壓位也不問(wèn)、將其電壓偵輸入到速度控訓(xùn)罰環(huán)反饋回路中，以提高機(jī)器人的動(dòng)態(tài)性能。加直度傳感器被用于機(jī)器人中關(guān)節(jié)的加速度控制。釘時(shí)為了抑制振動(dòng)而在關(guān)節(jié)上進(jìn)行檢測(cè)，將測(cè)到的振動(dòng)頻率、幅值和相位輸入計(jì)算機(jī)。然后在控制環(huán)節(jié)中疊An一個(gè)勺此頻率相向、幅值相等而相位相反的控制信號(hào)用于抑制振

5、動(dòng)。四、外部信息傳感器在電弧焊機(jī)器人中的應(yīng)用閉門_2為其應(yīng)用之一。在垂直于坡u楷面的上方安裝一窄縫光發(fā)射器?在抖L方用視覺(jué)傳感器攝取坡U的V字形圖像，該V字形圖像的下地就是坡口的對(duì)接部位，求出其位置就1?焊接方向2?焊槍3?伺服機(jī)構(gòu)4?圖像處理器5?前處理器6?激光束發(fā)射器7?驅(qū)動(dòng)輪&回轉(zhuǎn)編碼器9?視覺(jué)傳感器心控制機(jī)器人焊槍沿著被u對(duì)接部位移動(dòng)?進(jìn)行焊接。這種方’法最重要的兩點(diǎn)是:需要不易被油污、可靠什好的視覺(jué)作感器和正確、快速地得到洲東噪盧的圖像,圖幾3(a)是用32x32點(diǎn)狀圖像視覺(jué)傳感器得到的原閹像，At

6、mel團(tuán)⑹為二位化處邵后的圖像,圖(c)為用特殊處理凹路處理后的圖像。圖15—4/J采用倔件接近覺(jué)傳感器跟蹤壩口槽的方法。齊坡口槽r-方用4個(gè)接近覺(jué)傳感器獲取坡口槽位置信息.通過(guò)計(jì)算機(jī)處邵后實(shí)時(shí)護(hù)制機(jī)器人焊槍跟蹤坡口槽進(jìn)行焊接。(a)(b)(c)12觸覺(jué)傳感器無(wú)論裝設(shè)在機(jī)器人本體(腕、了爪)或安裝在機(jī)器人的操作臺(tái)上,都必須通過(guò)件和軟件與機(jī)器人有效結(jié)合.鉉電容形成協(xié)調(diào)的個(gè)系統(tǒng)。利用觸覺(jué)傳感器的例子最多的是通過(guò)觸覺(jué)確認(rèn)對(duì)象物的伎量，從們修正于爪的位置，以便能準(zhǔn)確地抓住對(duì)象物。圖15—5(a)表示操作器在義一范閣內(nèi)進(jìn)

7、行搜索的’種力法。操作器存橫向用學(xué)位過(guò)向前進(jìn)行搜索,搜索中，當(dāng)操作器的手爪同對(duì)象物接觸時(shí)?觸覺(jué)即打輸出，同時(shí)停IL操作器的搜索。轉(zhuǎn)移到抓取對(duì)象物的控制，這種控制,'面臨控觸覺(jué)嚴(yán)牛的輸出。一凹后退、橫移并轉(zhuǎn)到抓取動(dòng)作。圖(d)即表示這種情形，圖(b)、(c)表示圓狀搜索的情形。操作器抓取對(duì)象物時(shí)，重要的是于爪向?qū)ο笪锏膬r(jià)置關(guān)系，如圖15—6(a)所示,對(duì)象物向手爪的人側(cè)接觸時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行于爪的修正動(dòng)作。即當(dāng)構(gòu)成觸覺(jué)的各傳感器的輸出滿足(J‘IU山)門(RlUR6)二1時(shí)，向圖(n)的筋頭R1方向移動(dòng)單傷員，使之被校

8、正到圖(b)。宅手爪如圖認(rèn)一7所Mi抓取對(duì)象物nJ,應(yīng)該校正于爪的姿勢(shì)。在囚(a)場(chǎng)合，山M門豆m門瓦c門豆zo=1成方時(shí)?按照?qǐng)D(a)的箭頭認(rèn)入向校正姿勢(shì)?使劉象物和手-；ZJ5、7.對(duì)象物&傳感器Si接通(b)爪如圖(N所不保持平行關(guān)系。出這種狀態(tài)轉(zhuǎn)到抓握動(dòng)作.于爪就能淮確地抓仕劉1?手爪2?對(duì)象物1?對(duì)象物2?手爪wxq$#