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    高精度扭矩傳感器為協作機器人添一“臂”之力

    分類:原創論壇 2021-04-01 14:01:00

       中國制造與協作機器人的藍海   

    在“中國制造 2025 ”時代,人類和機器人的合作越來越緊密,隨著自動化、 AI 等技術的進步,人類賦予了機器人更大的靈活性。在一些精密操作和先進的自動化與控制系統場景,機器人可與人類無縫協作,一起執行人類和機器人都無法單獨完成的任務。例如,機器人能夠協助執行穩定性和精度要求超出優秀外科醫生能力的手術。在安全性方面,機器人能在對人類不友好的環境或危險的環境中工作,可以幫助人類處理有毒物品,排除爆炸物等。


    機器人分為傳統工業機器人(非人機協作)和協作機器人。協作機器人作為一種在一定區域內安全地與人類進行交互的新興機器人,通過與人類并肩協作的方式來實現高效生產。


    近 5 年來,全球機器人呈指數級增長,據巴克萊銀行的生產資料分析師估計,從 2015 年到 2025 年的 10 年間,協作機器人市場將從 1.16 億美元增長到 115 億美元。從 2016 年至 2021 年,協作機器人的年均復合增長率將高達 60%。2019 年,中國大陸機器人銷量達 14.05 萬臺,占全球銷量的 37.67%。未來幾年,中國將成為全球機器人供應與銷售的第一大國。



       協作機器人對高精度的需求   

    需求越大、應用越復雜、要求越嚴,責任也就越大。當協作機器人和人類合作愈加密切,機器人的安全性和可靠性就越重要,一個至關重要的環節就是關節扭矩傳感器。優良的協作機器人扭矩傳感器性能,可以防止對機械臂本身造成損害,防止協同合作中的工人受傷,同時也能更加精準地完成各項工作。


    精度高、安全性好的扭矩傳感器,是協作機器人的重要監測元件,它集成在協作機器人的各關節單元中。



    松諾盟科技有限公司推出了一種新型高性能納米薄膜扭矩傳感器,能安裝在機器人的每個關節中檢測機器人的扭矩,在提高協作機器人的安全性和可靠性方面發揮著重要作用,并且能滿足下一代協作機器人不斷提高的準確性和速度的要求。

    圖1 協作機器人在工業現場工作.png

    協作機器人在工業現場工作

       納米薄膜扭矩傳感器的巨大優勢   

    大多數扭矩傳感器是電阻應變式扭矩傳感器,它是以電阻應變計為轉換元件的扭矩傳感器,將電阻應變片粘貼在彈性體上,彈性體受扭而產生變形,附著其上的電阻應變計隨之變形,從而使電阻應變計電阻值發生變化。然后通過電橋電路測量彈性體所受到的扭力。

    松諾盟科技扭矩傳感_新扭矩_芯實力.png

    與傳統扭矩傳感器不同,松諾盟公司的 ST-200 系列納米薄膜扭矩傳感器是采用新型敏感材料以及真空原子薄膜沉積等技術,將扭矩應變薄膜電阻直接沉積在彈性體上(替代應變片粘貼方式),實現了敏感元件與彈性體的原子融合,解決了傳統扭矩傳感器因敏感元件與彈性體之間因粘貼受力滑動產生的零點漂移、蠕變、遲滯、老化缺陷而導致的不穩定、不可靠的問題,真正實現了高精度、高可靠扭矩測量。ST-200 系列納米薄膜扭矩傳感器可廣泛滿足武器裝備、航空航天、協作機器人、機電設備、智能設備、轉向器、風力發電設備、汽車發動機、機械加工中心等系統或領域的需求。

    圖2  納米薄膜扭矩傳感器應用在機器人的各個關節中.png

    納米薄膜扭矩傳感器應用在機器人的各個關節中


    ST-200 系列納米薄膜扭矩傳感器產品的顯著優點:

    ◎ 新型敏感材料專利技術,采用國際先進的離子束濺射工藝及微機械加工技術制成。

    ◎ 不受傳統的扭矩應變計粘貼工藝引入的蠕變、遲滯、老化缺陷的影響,長期穩定性好,工作可靠。

    ◎ 特殊的彈性體結構設計,產品靈敏度高??身?、逆時針雙向加載。

    ◎ 高穩定性,經 100 萬次扭力循環,其漂移量小于 0.1%FS/年。

    ◎ 高工作溫度下,同時具有高穩定性和極小的零點溫度漂移。

    ◎ 產品設計靈活,體積小,輸出信號形式多樣,滿足多種要求。


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