六維力傳感器性能指標(biāo)及安裝注意事項(xiàng)

六維力傳感器性能指標(biāo)及安裝注意事項(xiàng)是很多朋友想要了解的知識。隨著時代的發(fā)展　六維力傳感器的應(yīng)用也是越來越廣泛，人工智能、汽車、手機(jī)等多行業(yè)都需要用到它，那他的性能指標(biāo)是什么?他的安裝注意事項(xiàng)又有什么，下面就來告訴大家。

六維力傳感器的性能指標(biāo)

(1)分辨率：六維力傳感器是儀器能分辨的最小被測量值的大小，是用來描述刻度劃分的。

如一把精度為千分之一的10厘米的尺子，有100個刻度，其分辨率是1毫米，或者說是百分之一。

(2)靈敏度：六維力傳感器靈敏度是指彈性敏感元件在單位力作用下產(chǎn)生變形的大小，在彈性力學(xué)中稱為彈性元件的柔度。

靈敏度是刻度特性的導(dǎo)數(shù)，是一個有單位的量。對于應(yīng)變式傳感器，定義為滿量程加載時，每伏激勵電壓對應(yīng)的傳感器輸出，單位為mV/V;是輸出量的變化值與相應(yīng)的被測量的變化值之比，利用滿量程數(shù)據(jù)，可以轉(zhuǎn)換為mV/N。

(3)線性度：指傳感器輸出量與輸入量之間的實(shí)際關(guān)系曲線偏離擬合直線的程度。

(4) 剛度：剛度是指材料或結(jié)構(gòu)在受力時抵抗彈性變形的能力。是材料或結(jié)構(gòu)彈性變形難易程度的表征。

(5) 漂移：傳感器的漂移是指在輸入量不變的情況下，傳感器輸出量隨著時間改變而發(fā)生變化的現(xiàn)象，這就是漂移。

六維力傳感器使用注意事項(xiàng)

使用前須知:

六維力傳感器屬于高精密器件，用戶應(yīng)該正確使用傳感器，使用不當(dāng)(例如使用過程中端面受到?jīng)_擊或者是高處跌落)可能會造成傳感器的永久損壞。使用前請務(wù)必仔細(xì)學(xué)習(xí)傳感器的使用方法和操作須知。

傳感器過載保護(hù)

使用前應(yīng)該先確定所需要測量力和扭矩的范圍，以便選取合適型號的傳感器。使用時一定要在程序中加入過載保護(hù)，或使用我司的EtherCAT/Ethernet適配器上的IO報警功能對機(jī)器人進(jìn)行過載急停。特別是在前期調(diào)試過程中經(jīng)常會使傳感器受到意想不到的超出量程的力和力矩。若不對傳感器進(jìn)行任何過載保護(hù)，則在受到撞擊時很容易會損壞傳感器。

1.1使用過程總力矩計(jì)算

初次使用傳感器時，應(yīng)該對傳感器末端的夾具進(jìn)行大致的力矩估算，以確保傳感器在整個工作過程中受到的力矩在量程范圍內(nèi)。在實(shí)際運(yùn)用中還應(yīng)該考慮機(jī)器人末端夾具運(yùn)動時的動態(tài)力矩(加速度引起的)。

1.2機(jī)器人IO急停控制

用戶可以將我司的EtherCAT/Ethernet適配器的IO接到機(jī)器人的急停IO上，設(shè)置相應(yīng)的報警閾值，超過閾值時適配器通過IO信號對機(jī)器人進(jìn)行急停，防止對傳感器造成損壞。

即使有IO信號對機(jī)器人進(jìn)行急停，傳感器(含夾具)接近物體附近的時候機(jī)械臂的速度也不能太快(即傳感器末端到設(shè)定位置附近的時候機(jī)械臂的單位步長不能太高)，主要考慮到力控反饋的時間即機(jī)器人對IO信號的響應(yīng)速度。

機(jī)械臂過載急停的IO響應(yīng)速度越慢，傳感器夾具在接觸物體的時候機(jī)械臂速度就應(yīng)該越放緩。

1.3過載保護(hù)閾值的設(shè)定

無論是程序中設(shè)定的過載保護(hù)閾值亦或是適配器IO報警的閾值都應(yīng)該在一個合理的范圍。建議力和扭矩的保護(hù)閾值設(shè)置在正常使用時最大值的1.5倍左右，且應(yīng)該將夾具本身產(chǎn)生的力和力矩考慮進(jìn)去。該閾值不應(yīng)該超過傳感器本身的量程，特別是扭矩保護(hù)閾值的設(shè)定，用戶一定要設(shè)置在一個不超出量程的范圍，否則傳感器在受到大扭矩時會有比較大的形變，容易對傳感器造成損壞。

傳感器和機(jī)械臂連接

盡量保證受力的合力方向通過傳感器的中心，這樣能發(fā)揮出傳感器的最佳性能，降低由于偏心帶來的影響。如果是安裝多個傳感器一起進(jìn)行測量 ,那么就要讓多維傳感器的底部盡可能保持在一個水平面上。 這樣能夠確保任何一個傳感器所承受的力是差不多的。

傳感器不可直接安裝在機(jī)器人法蘭上。需要一個安裝在機(jī)器人安裝法蘭和傳感器之間的中間法蘭，傳感器標(biāo)有XY方向的一面和工具連接，另外一面和中間法蘭連接如圖，傳感器正反兩面都需要安裝定位銷以確保傳感器正確定位。

傳感器的安裝位置需要盡量靠近末端執(zhí)行器，使得采集的力信息損失盡量少。并且末端執(zhí)行器的重量要盡量小。使用大重量的執(zhí)行器時機(jī)器人末端姿態(tài)變換中傳感器檢測到的力就是實(shí)際作用力加上末端執(zhí)行器的力和力矩分量。

傳感器接線

FT系列六維力傳感器內(nèi)置放大器可以直接輸出數(shù)字信號。支持的通訊方式有RS485、EtherCAT(需要外接適配器)、Ethernet(需要外接適配器),

不同通訊方式的命令格式請參考對應(yīng)型號傳感器的規(guī)格書。

注意：

適配器的IO端口為NPN無電壓輸出類型，若機(jī)器人IO端口也是NPN類型則直接將適配器OUT端和機(jī)器人的急停IO口連接，COM端接到機(jī)器人的NPN的COM端。如果機(jī)器人的IO端口內(nèi)部沒有接上拉電阻，則需要外接一個上拉電阻。

若機(jī)器人IO端口是PNP類型的,則需要外接一個NPN-PNP信號轉(zhuǎn)換模塊，將適配器的NPN信號轉(zhuǎn)換成PNP信號接到機(jī)器人的IO口上。