使用六維力矩傳感器并獲得高質(zhì)量信號(hào)的一個(gè)重要方面是將傳感器正確連接到機(jī)器人和工具上。

典型安裝結(jié)構(gòu)(帶適配器的FT傳感器附件)

機(jī)械

六軸力矩傳感器的安裝涉及幾個(gè)組件。傳感器由安裝側(cè)和負(fù)載側(cè)組成，負(fù)載側(cè)可感應(yīng)施加力。標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械附件由以下組件組成。首先是安裝部分，通常是機(jī)器人法蘭，其中定制安裝適配器用緊固件固定，然后FT傳感器安裝在適配器上。在大多數(shù)情況下，需要第二個(gè)適配器，用螺栓固定傳感器測(cè)量法蘭，以便將不同的工具連接到其上。

瑞士BOTA六維力傳感器LaxONE和MiniONE兩款型號(hào)，具有標(biāo)準(zhǔn)化的工具法蘭，無(wú)需工具適配器，而SensONE甚至不需要兩個(gè)適配器，因?yàn)樗鼛в蠭SO 9409-1-50-4-M6法蘭。安裝 SensONE 就像擰緊 4 個(gè)螺栓一樣簡(jiǎn)單（如上圖所示）。

適配器設(shè)計(jì)指南

       六維力傳感器基本上是一個(gè)非常剛性的彈簧元件，具有兩個(gè)高剛性法蘭，配備電子設(shè)備，能夠測(cè)量彈簧的位移，高質(zhì)量的力矩傳感器在其安裝法蘭和彈簧元件之間設(shè)計(jì)有高剛性比，以確保最高的測(cè)量質(zhì)量。要設(shè)計(jì)定制的安裝適配器，必須考慮到法蘭的剛度不是無(wú)限的。因此，必須確保直接或間接連接到傳感器的所有組件至少具有比傳感器內(nèi)置安裝法蘭更高的剛度。為適配器選擇的材料應(yīng)該是均勻的，最好是各向同性的。為此，建議使用低碳鋼或鋁。

如果六維力傳感器與機(jī)器人機(jī)械手一起使用或安裝在移動(dòng)機(jī)器上，則安裝在傳感器上的質(zhì)量將充當(dāng)振蕩的彈簧質(zhì)量系統(tǒng)。質(zhì)量值和到負(fù)載質(zhì)心的距離定義了系統(tǒng)的諧振頻率，距離與頻率成反比。因此，建議保持工具側(cè)適配器盡可能短，從而最大限度地提高諧振頻率。為了幫助客戶最大限度地縮短上市時(shí)間或加快實(shí)驗(yàn)速度，在Bota Systems，我們?yōu)橐幌盗泄I(yè)和研究機(jī)器人提供每個(gè)傳感器安裝套件。

緊固件

必須特別注意所使用的緊固件類型。不應(yīng)使用不允許位置公差的緊固件（埋頭螺釘或平肩螺釘），因?yàn)樗鼈儠?huì)導(dǎo)致非線性行為和測(cè)量偏移。適配器與六維力傳感器或安裝部件的精確對(duì)準(zhǔn)應(yīng)使用定位銷實(shí)現(xiàn)。最后，緊固件的夾緊力必須確保緊固部件之間沒(méi)有發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，否則會(huì)產(chǎn)生滯后效應(yīng)。

電纜安裝

為了實(shí)現(xiàn)不受干擾的信號(hào)質(zhì)量和FT傳感器的使用壽命，我們建議注意正確的電纜固定。建議以最小化施加在電纜連接器上的扭矩的方式安裝電纜，并禁止相對(duì)于傳感器的相對(duì)移動(dòng)。具體來(lái)說(shuō)，如果傳感器安裝在機(jī)器人機(jī)械手上，則必須特別注意有足夠的電纜松弛度以適應(yīng)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)。我們建議在每個(gè)旋轉(zhuǎn)機(jī)器人關(guān)節(jié)周圍制作一個(gè)螺旋，并為線性關(guān)節(jié)使用拖鏈。

熱管理

在設(shè)計(jì)適配器時(shí)應(yīng)考慮散熱。六維力矩傳感器對(duì)溫差很敏感。如果傳感器的安裝經(jīng)歷溫度變化（例如高性能電機(jī)或焊接工具），設(shè)計(jì)人員應(yīng)嘗試將傳感器與熱源隔熱。大多數(shù)先進(jìn)的傳感器都具有溫度補(bǔ)償功能，但不幸的是，這種補(bǔ)償無(wú)法預(yù)測(cè)適配器和其余機(jī)械安裝的熱行為。Bota Systems的六維力矩傳感器提供溫度測(cè)量，以便用戶可以校準(zhǔn)整個(gè)系統(tǒng)，并提供可以調(diào)整以適應(yīng)系統(tǒng)的溫度補(bǔ)償算法。

電氣連接

六分力傳感器的操作依賴于借助應(yīng)變片測(cè)量傳感元件中非常小的位移，并將其轉(zhuǎn)換為電壓。這種測(cè)量的預(yù)期電壓范圍在毫伏范圍內(nèi)，因此這些設(shè)備必須與嘈雜的環(huán)境進(jìn)行電和磁隔離。為了實(shí)現(xiàn)如此高的抗電噪聲能力，傳感器制造商通常將傳感器外殼電氣連接到負(fù)電壓電源。我們建議通過(guò)隔離電源為傳感器供電，以避免電壓瞬變和接地回路。如果傳感器由共享電源供電，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員必須檢查傳感器的安裝是否具有相同的電壓電平。

結(jié)論

正確有效地在機(jī)器人上安裝六維力傳感器，可以用最短的集成時(shí)間提供更高質(zhì)量的力控反饋。因此，六維力傳感器等一些產(chǎn)品具有標(biāo)準(zhǔn)化的安裝法蘭，可以直接安裝在機(jī)器人上，而無(wú)需機(jī)械適配器。結(jié)合我們先進(jìn)的軟件和廣泛的附件，客戶可以在一天內(nèi)開(kāi)始實(shí)施力應(yīng)用。此外，上海耐創(chuàng)測(cè)試技術(shù)公司還為一系列客戶不同的機(jī)器人型號(hào)提供安裝套件，可以找到每個(gè)型號(hào)的用戶手冊(cè)和安裝模式的機(jī)械圖紙。