力和力矩传感器用于检测关节间或者末端工具与接触物间的力或力矩大小,常用于打磨、抛光、装配、拖到示教、碰撞检测等,是实现机器人智能化力觉感知的重要工具

从轴数上,一般有单轴和多轴,单轴就是检测一个轴上的力或者力矩,多轴就是检测多个轴上的力或者力矩

X、Y、Z三轴力和力矩

从原理上说,常见有应变式力传感器、压电式力传感器、压阻式力传感器等

应变片式力传感器就是通过弹性的形变带来阻值的变化,常见有膜片式、应变管式、应变梁式、组合式

压电式力传感器是根据压电材料的压电效应把受力的变化转换成电压或电流信号

压阻式力传感器是利用硅材料的压阻效应在受到机械应力下电阻的变化

下面介绍常见的六维力和力矩传感器

ATI

美国ATI Industrial Automation生产,支持各量程段选型、能够覆盖大部分负载需求和使用工况,工业机械臂四大家族和协作机械臂UR、AOBO等有一定使用量,价格也比较昂贵,几万元到十几万元

ME

德国ME公司,主要提供应变片及各类传感器,如力传感器、扭矩传感器、加速度传感器、位移传感器和应变传感器等

BOTA

瑞士BOTA公司,发源瑞士苏黎世联邦理工学院机器人实验室,起初为四足机器人开发,测量地面反作用力,现已用于机械臂,外骨骼,机器人手术平台等

Robotiq

加拿大Robotiq公司,主要生产夹持器、相机、力矩传感器,跟UR机械臂配合度很高,其夹持器出货量很大,在工业和科研上都有使用,基本上使用UR机械臂的都会选用其夹持器,但力矩传感器出货量却较少

SCHUNK

德国SCHUNK公司,主要做精密加工的夹持、抓取系统,也有机械臂生产线,旗下的力矩传感器支持多类型机械臂UR、OMRON、FANUC等

Plug & Work Portfolio

Nordbo Robotics

丹麦Nordbo Robotics公司,适用于打磨、抛光等,UR提供传感器套件功能包,支持URCap

Onrobot

丹麦Onrobot公司,主要为轻型协作机械臂提供夹持器、传感器、工具快换装置等,主持主流机械臂即插即用

OptoForce

诞生于匈牙利机器人实验室,研究方向为机器人视觉传感器、力矩传感器以及人机交互,后被丹麦Onrobot公司收购

HBM

德国HBM公司,产品线涵盖各类传感器、应变片、放大器、数据采集系统等,其扭矩传感器一直是行业标准,广泛应用于发动机和零部件测试台架,德国唯一一家可进行扭矩标定服务的实验室,并负责制定国家标准

宇立仪器

宇立仪器产品线覆盖各类力矩传感器、数据采集、力控打磨等,支持ABB、KUKA、YASKAWA

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