← Назад до енциклопедії

Силомоментний сенсор (F/T-сенсор)

Сенсор у зап’ястку чи кісточці, який вимірює сили та моменти в усіх напрямках — дає роботу чуття тиску й контакту.

Силомоментний сенсор (англійською force/torque sensor, скорочено F/T-сенсор) — це пристрій, який вимірює сили та крутні моменти, що на нього діють. Найкращі сенсори знімають шість величин водночас: три складові сили (у напрямках осей X, Y, Z) та три складові моменту навколо цих осей — тому їх називають шестивісними. Для робота це ключове чуття дотику й тиску: завдяки йому він «відчуває», наскільки сильно тисне на предмет або з якою силою на нього натискає довкілля.

У гуманоїдних роботах F/T-сенсори розміщують у стратегічних місцях. У зап’ястку, між рукою та кінцевим ефектором, вони дозволяють роботу делікатно дозувати силу при маніпуляції — вставити штифт в отвір, затягнути гвинт чи спертися на стіл, не пошкодивши нічого. У кісточці ж вони допомагають вимірювати реакційні сили від підлоги, що цінне для розрахунку рівноваги та керування усім тілом під час ходьби.

Головний внесок полягає в так званому силовому керуванні. Замість того щоб робот лише сліпо наводив руку на задану позицію, він може реагувати на опір: коли відчує контакт, послаблює чи притискає за потреби. Це необхідно для контактно насичених завдань, якими є монтаж, робота з інструментом чи безпечна співпраця з людиною. Тому F/T-сенсори ми знайдемо на просунутих дослідницьких і промислових гуманоїдах, як-от PAL TALOS, Fourier GR-1 чи Apollo.

Цікаво, що силу можна отримати й без окремого F/T-сенсора. Послідовно еластичні актуатори виводять її з деформації пружини, а квазіпрямі приводи (QDD) — зі струму двигуна. Ці підходи дешевші й легші, але зазвичай менш точні, ніж спеціалізований шестивісний сенсор. Вибір між точним, але дорогим F/T-сенсором і дешевшою оцінкою сили з актуатора є ще одним з важливих компромісів при проєктуванні робота. А для найделікатнішого дотику до поверхонь F/T-сенсори доповнюють тактильні сенсори безпосередньо в пальцях.

Пов’язані роботи

Пов’язані терміни