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刚入行没多久,主要做3C行业的机器人应用,最近公司要上一台协作机器人,之前一直用的是传统六轴,配安全围栏那种。协作机器人不是号称不用围栏、人在旁边能直接接触吗,这玩意儿是怎么检测到人的?靠力控还是装了什么传感器?碰撞检测的原理能大概讲讲吗?
另外有个问题顺便问下,协作机器人标称的力矩限制一般是多大?万一真撞到人了,真的能保证不把人撞坏吗?这块有没有具体标准或者测试方法?
说个大概的:协作机器人检测外部接触主要靠两种方式,一种是用关节里的力矩传感器(或者电机电流做力矩估算),检测到异常外力就停;另一种是机械本体的柔性结构,比如某些型号用的串联弹性驱动器,自身就有一定形变量。ISO/TS 15066里规定协作机器人接触力限值,参考的是生物力学极限,规定瞬时接触压力不超过150N/cm²,稳态接触不超过50N/cm²。具体到不同身体部位限值不一样,比如腹部、手指那些数字都不同,协作机器人出厂一般会按最低的那个值设阈值,所以你说撞坏不至于,但疼一下肯定有。
别光看书,拆一台看看最快。一般扭矩传感器的型号装在关节减速器输出端,电流环采样周期做到1kHz甚至更高,检测到偏差超过设定阈值比如突然变化超过20-30Nm就触发保护停机。但老实讲这种方式对低速轻负载灵敏,高速冲撞那一下反应是来不及的,真要安全还得靠功率和力限制(PL)和速度分离监控这些功能协同,不是单靠一个力矩传感器就完事。
你这问题问反了,先搞清楚你那个应用场景到底需要哪种协作模式,是SSM速度分离、还是PFL功率力限制、还是直接的安全监控停止。光碰撞检测没用,速度超过250mm/s之后按标准就不能算协作操作了,你得先把整个系统降速运行才有意义。
你们公司是3C的,上的什么品牌?UR的力矩传感方案和Doosan或者JAKA的方案不太一样,UR那种电流估算的精度其实一般,真要碰测灵敏的还是得看带外置传感器或者SEA结构的型号。预算多少?