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工业机器人技术解密之碰撞检测

作者:太阳城现金

  随着范围增大,人们对机器人的要求也越来越高,尤其在机器人安全性能方面。最初研制的机器人只能完成一些简单的重复任务,不具备人机交互能力;随着技术的高速发展,机器人趋于智能化,能够完成更加复杂的任务,例如喷涂、装配、钻孔等。

  并未配备适当的安全和碰撞检测系统。太阳城现金因此,为保证机器的安全运行,往往要求配备防护栏,用于保证运行时与人隔离。

  但是随着技术发展,机器人开始承担越来越复杂的任务。这些任务往往要求工作人员即时介入,因而使得如何实现安全的人机交互成为至关重要的问题。为保证安全,控制器需要实时检测机器人与工作人员之间是否存在碰撞,并通过相应的控制策略保证碰撞不至于伤害工作人员。1.采用腕力传感器来检测碰撞:该方法可以精确检测手抓末端的碰撞力,但无法检测机器人其它部位的碰撞,故而检测范围受限,一般应用于磨削力、装配力等手抓末端碰撞力的检测。

  2.采用感知皮肤来检测碰撞:该方法将感知皮肤覆盖在机器人全身,可检测到任意部位的碰撞。但缺点在于,布线比较复杂,抗干扰能力较差,且极大的增加了处理器的运算量。凡是使用外部传感器检测碰撞或碰撞力的方法,都不可避免的导致系统成本和复杂程度的大幅上升。

  3.采用电机的电流或者反馈的力矩来检测碰撞:这是一种能够广泛应用于各种工业机器人的方案,无需额外添加传感器,且检测范围能够覆盖机器人的整个表面。综上,前两种方法均在不同程度上具有局限性,第一种方法检测范围受限,第二种方法布线复杂,而第三种方法则完美解决了前两者的不足。三种方法,高下立判。考虑到工业机器人的实际工作情况和性能要求,广州启帆工业机器人有限公司采用的正是上述第三种方法,即利用机器人自身传感器来检测碰撞。实现碰撞检测的流程为,通过驱动读取当前机器人各关节的位置、速度和加速度,再将对应的参数代入下式:


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