传感器在工业机器人中的应用

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1、传感器在工业机器人中的应用工业机器人的准确操作取决于对其自身状态、操作对象及作业环境的限确队识。这种准确认识沟通过传感器的感觉功能实现。机器人自身状态信息酌获取项过其内部信息传感25（位置、速度、加速度等）获取并为机器人控制反馈信息。蜚迪电壬操作刘象钟L部环境的队识通道外部传感器得到。一、零位和极限位互的检测答你的检测精度皇接影响一［业机器人的重复定位精度和轨迹精度，极限位置的检洲则起保护机器人和安全动作曲作用。工业机器人常川的位置传感器有接触式微动开关、精密电位计或非接触式光电外关、电讽流传感器。通常在机器人

2、的每个共计上各安装种接触式传感器或非接触式传感器及与其对/匝的死挡块。在接近极限位置g］.传感器先产土限位停止信号，如果限位停止信号发出之后还未停J：，则油死挡块强制停［L。肖无法确定机器人某关节的学位时•司"出位移传感器的输出信号确定。利用微动开关、光电开关、电涡流等传感器确定零位的特点是零位的固定性。当传感器位置调好后，此关哨的零位就确定丁，若要改变，则必须重新调整传感器的价黄。而用电位11或位移仕感器确定零位时■不需要至斯调理其位置.只要在LI宾机软件中修改车位参数他即可。二、位移量的检测位移传感器一股都

3、安装在机器人各关节上，用于检测机器人各关节的位移量，提供机器人的位置控制信息。选用时府考虑到女装传感器结构的*IJ行件以及传感器本身的精度、分辨率及灵敏度等。机器人上常用的位移传感器打旋转变比2E、起动变压器、感应同步器、电位汁、光栅、磁枷、光电编码器辞。关啊型机器人大多采用光电编码器，Au采用光电增量码盘。经过处理后酌佰号是勺关节转角角度成一定关系式的脉冲数•计算机在确定零位和正、负方向后•只要计脉冲数就可以得到关节转角酌角位移值。如果将七安装在关节的木端转驯L:川IJ可以形成该关节的闭环控制。理论一懒可以获

4、得较高的控制精度。但这样对传感甜的分辨率要求高。在机器人中使用速度传感器是为实现机器人番关节的速度闭环控制。在用应流、交流伺服电动机作为工业机器人驱动元件时.锂电容一般采用测速发电机作为速度酌检测器。它勺电动机同轴，电动机转速不同时，输出的电压位也不问、将其电压侦输入到速度控训罚环反馈回路中，以提高机器人的动态性能。加直度传感器被用于机器人中关节的加速度控制。钉时为了抑制振动而在关节上进行检测，将测到的振动频率、幅值和相位输入计算机。然后在控制环节中叠An一个勺此频率相向、幅值相等而相位相反的控制信号用于抑制振

5、动。四、外部信息传感器在电弧焊机器人中的应用闭门_2为其应用之一。在垂直于坡u楷面的上方安装一窄缝光发射器・在抖L方用视觉传感器摄取坡U的V字形图像，该V字形图像的下地就是坡口的对接部位，求出其位置就1•焊接方向2•焊枪3•伺服机构4•图像处理器5•前处理器6•激光束发射器7•驱动轮&回转编码器9・视觉传感器心控制机器人焊枪沿着被u对接部位移动•进行焊接。这种方’法最重要的两点是:需要不易被油污、可靠什好的视觉作感器和正确、快速地得到洲东噪卢的图像,图几3(a)是用32x32点状图像视觉传感器得到的原阉像，At

6、mel团⑹为二位化处邵后的图像,图(c)为用特殊处理凹路处理后的图像。图15—4/J采用倔件接近觉传感器跟踪坝口槽的方法。齐坡口槽r-方用4个接近觉传感器获取坡口槽位置信息.通过计算机处邵后实时护制机器人焊枪跟踪坡口槽进行焊接。(a)(b)(c)12触觉传感器无论装设在机器人本体(腕、了爪)或安装在机器人的操作台上,都必须通过件和软件与机器人有效结合.铉电容形成协调的个系统。利用触觉传感器的例子最多的是通过触觉确认对象物的伎量，从们修正于爪的位置，以便能准确地抓住对象物。图15—5(a)表示操作器在义一范阁内进

7、行搜索的’种力法。操作器存横向用学位过向前进行搜索,搜索中，当操作器的手爪同对象物接触时•触觉即打输出，同时停IL操作器的搜索。转移到抓取对象物的控制，这种控制,'面临控触觉严牛的输出。一凹后退、横移并转到抓取动作。图(d)即表示这种情形，图(b)、(c)表示圆状搜索的情形。操作器抓取对象物时，重要的是于爪向对象物的价置关系，如图15—6(a)所示,对象物向手爪的人侧接触时，应该进行于爪的修正动作。即当构成触觉的各传感器的输出满足(J‘IU山)门(RlUR6)二1时，向图(n)的筋头R1方向移动单伤员，使之被校

8、正到图(b)。宅手爪如图认一7所Mi抓取对象物nJ,应该校正于爪的姿势。在囚(a)场合，山M门豆m门瓦c门豆zo=1成方时•按照图(a)的箭头认入向校正姿势•使刘象物和手-；ZJ5、7.对象物&传感器Si接通(b)爪如图(N所不保持平行关系。出这种状态转到抓握动作.于爪就能淮确地抓仕刘1•手爪2•对象物1・对象物2•手爪wxq$#