机器人工业制造更加趋于智能化,传统的机器人示教方式已经不能满足各种复杂的工作场合,添加智能传感器势在必行。本次力觉示教主要依托于正交并联六维力传感器,由人工拖拽机器人末端力传感器发出示教信号,通过变送器和数据采集仪分析、处理受力信号,发送到机器人控制系统,完成示教再现控制。如图7-12所示,是整个示教系统的力觉采集-分析-传输的具体流程。

通过人工牵引机器人末端工具,触发安装在机器人腕部的六维力传感器装置,感知示教者的施力信息,产生应变信号,经变送器转化为可识别的模拟电压信号,经过处理得到机器人末端执行机构的具体位置和姿态,同时,根据连杆坐标变换,求得各关节旋转变量,最后导入控制系统,即利用机器人自身的RAPID编程语言编写运动指令,控制机器人的轨迹运动,整个示教是一个巡返往复的过程,只要有力的变化,就会更新相应的运动指令,最终实现引导式轨迹示教控制。

数据采集卡采用M8128,如图7-13所示。其具备六个模拟量输入信号通道,数字输出支持RS232、CAN总线与以太网通信,24位AD转换器(16位有效)用于提供高分辨率,采样率高达2 kHz,系统参数可通过编程控制,满足实时应用的要求。

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图7-12　力觉采集系统

图7-13　M8128数据采集仪