多维力传感器定制

1.    实验室介绍

中国科学院合肥智能机械研究所智能机器人传感器实验室是国家高技术研究发展计划(863计划)先进制造与自动化领域智能机器人传感技术网点实验室,自1987年以来一直从事机器人传感器的研究和开发,先后完成了863智能机器人主题下达的应用基础研究课题“六维腕力传感器”、“接近距离传感器”、“主动式触觉信息获取与解释”、“多维指力传感器研究”、“微小型六维力传感器实用化研究”和空间机器人专题下达的基础研究课题“多功能类皮肤传感器”、“机电一体化高性能六轴力传感器”等项目。特别是在国内率先研制成功了六维力/力矩传感器,并形成了SAFMS系列产品,打破了西方巴黎经统会对我国的禁运,产品处于世界先进水平,并已在中国科学院沈阳自动化研究所、上海交通大学、吉林大学、哈尔滨工业大学、浙江工业大学等科研单位实际应用,反映良好。

目前本实验室主要研究方向为机器人感知系统、智能机器系统、运动生物力学工程和机器人传感器应用,主要是基于机器人多维力技术、虚拟现实力/触觉临场感技术、多传感器信息融合技术与传感器网络化技术,围绕构造特种机器人感知系统平台及其应用,进行特殊环境力信息获取的基础理论研究和应用研究,同时多年来实验室研究人员一直致力于提高多维力传感器的品质、增强传感器的性能来满足自动控制领域的需求,并将竭尽全力为用户提供完善的技术解决方案!

2. 腕力/指力传感器介绍

三维指力传感器可同时测量三维空间的三个力分量(FxFyFz,六维腕力传感器能够同时检测三维空间的全力信息,即实现三维力(FxFyFz)和三维力矩信息(MxMyMz)的测量。

三维指力传感器将模拟电路、传感器弹性体集成在一起,数字电路在传感器外面;六维腕力传感器将模拟电路、数字电路和传感器弹性体集成在一起,弹性体结构都是采用实验室的发明专利-E型膜片设计,通过3组或者6组应变桥路实现对三维空间中力信息或者全力信息的获取,数据处理器采用片上系统(SoC)为核心,可以方便的通过RS232USBCAN总线等接口与上位机通讯。

下面是部分传感器的性能指标:

主要性能指标:

型号

SAFMS-II05

SAFMS-II20

3TF三维指力传感器)

力量程(Fx/Fy/Fz)

0-±50N

0-±200N

FxFy:( 0-±50N)

Fz: ( 0-±100N)

力矩量程(Mx/My/Mz)

0-±250N·cm

0-±1000N·cm

外形

Φ50×25mm

Φ60×30mm

Φ24× 3 0mm

重量

300g

500g

30g

I类精度误差

±1%F.S

±1%F.S

II类精度误差

±2%F.S

±1%F.S

通讯方式

RS232,CAN总线,USB etc.

过载能力

200%F.S

使用温度

0-40ºC

使用湿度

0-80%RH

 

性能特点:

抗过载能力强过载能力至少达到满量程的300%,同时具有机械过载保护和满量程溢出标志;

传输速率高:数据传速率可以达到2MbpsCAN总线),数据刷新率可达到1KHz

多种输出接口:可选择多种输出接口,如CAN总线,RS232/422USB,模拟输出等;

3.      传感器典型应用

我们自主研发的多维力传感器已经在国内多所高校、研究所、公司等单位得到了广泛引用,我们的传感器主要应用在如下三个具体方面:

1)智能机器人实时力反馈控制;

2)智能机器人腕力/指力/脚踝力研究;

3)产品力学性能测试。

我们还可以根据客户的需求定制不同规格形状的多维力传感器,还可以为专门为客户订制与其项目产品一体化的多维力传感器,欢迎广大客户前来咨询。

下图我们为部分客户定制的多维力传感器产品图片。

       说明: DSC05950

六维腕力传感器                         三维指力传感器

         

     一体化六维力传感器                  一体化单维力传感器

        

 定制高温真空环境的多维力传感器        定制特殊尺寸和要求的传感器

  注:传感器可根据用户要求的量程、维数(单维到六维)、机械接口、电气接口等功能参数定制。如想了解具体力传感器的信息,请联系下面的具体负责人。

  联系单位:  中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所

    话:  0551-65592409 15856930793

    真:  0551-65592420

  系人:  曹会彬,孙玉香;

E-mail    hbcao@iim.ac.cn  yxsun@iim.ac.cn