高性能磁編碼器怎樣應(yīng)對智能化工業(yè)機(jī)器人精度挑戰(zhàn)呢？

協(xié)作機(jī)器人是指在共享空間與人類對話，或近距離與人類安全工作生產(chǎn)物品的機(jī)器人。 1978年，廣島工廠的切割機(jī)器人在切割鋼板時(shí)將值班工人操作成鋼板，導(dǎo)致了悲劇的發(fā)生。 從此，工業(yè)機(jī)器人的安全性成為了所有機(jī)器人開發(fā)者都在努力研究的問題。 自1996年世界首個商業(yè)化人機(jī)協(xié)作機(jī)器人WAM機(jī)械臂在美國誕生以來，另一個核心問題是研發(fā)人員——如何在實(shí)現(xiàn)安全化的同時(shí)，提高生產(chǎn)效率，降低成本。

作為機(jī)電系統(tǒng)的外在表現(xiàn)形式，工業(yè)協(xié)作機(jī)器人的機(jī)械臂通常經(jīng)由變速器與電動機(jī)連接，為了實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的精密控制和有效的換流，高分辨率電流和旋轉(zhuǎn)位置信息是重要的。 一般來說，在基于分解器的系統(tǒng)中，分辨率和精度可能非常高，但終端解決方案可能很貴，體積也很大。 無傳感器方式也可以用于檢測反電動勢電流，可以降低傳感器的重量和成本，但電動機(jī)的起動性能可能會成為問題。 利用3個霍爾效應(yīng)傳感器檢測電機(jī)磁鐵的位置，在成本敏感的應(yīng)用中普遍使用，需要監(jiān)視3個信號，因此經(jīng)常產(chǎn)生空間和安裝的問題。 ADI公司作為工業(yè)自動化領(lǐng)域半導(dǎo)體程序的專業(yè)制造商，提供基于各向異性磁阻(AMR )技術(shù)的角度傳感器，通過ARM傳感器，不僅可以實(shí)現(xiàn)高角度精度，還可以得到非常小的傳感器子系統(tǒng)，并且可以實(shí)現(xiàn)momo

什么是AMR技術(shù)？

基于AMR理念的傳感器的材料電阻率取決于相對于電流方向的磁化方向。 該傳感器通常以薄膜磁導(dǎo)率合金(磁性鐵鎳合金)的形式堆積。 由于AMR傳感器在飽和狀態(tài)下工作，因此外部磁場有助于電阻的變化。 電流方向與外部磁場平行時(shí)電阻zui大，施加磁場與通電磁導(dǎo)率合金的平面垂直時(shí)電阻zui小。 當(dāng)兩個獨(dú)立的惠斯通電橋排列成相互成45時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)角度傳感器，其正弦和余弦輸出依賴于外部磁場方向。 該結(jié)構(gòu)提供具有180絕對測量范圍的傳感器。

在目前的位置檢測技術(shù)中，各向異性磁阻(AMR )薄膜材料變得越來越重要。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，磁阻(MR )位置測量具有各種優(yōu)點(diǎn)。 可靠性、精度和整體魯棒性是推動磁阻檢測技術(shù)快速發(fā)展的主要因素。 低成本、比較小的尺寸、非接觸式操作、較寬的溫度范圍、對灰塵和光的敏感性、較寬的磁場范圍，將這些特性結(jié)合起來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)健的傳感器設(shè)計(jì)。

決定機(jī)器人精度和再現(xiàn)性規(guī)格的因素機(jī)器人處于動作狀態(tài)時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速大多非常快，而機(jī)械臂的運(yùn)動速度非常慢。 位置傳感器通常安裝在電機(jī)自身上，送回機(jī)器人控制器的關(guān)節(jié)角度解讀結(jié)果表示關(guān)節(jié)的位置，從電機(jī)角度傳感器直接解釋，或者在手臂側(cè)解釋。 機(jī)器人手臂側(cè)時(shí)，電機(jī)角度傳感器用于控制電機(jī)速度。 也有安全制動器，為了防止停電時(shí)斗桿整體倒下，將斗桿固定在適當(dāng)?shù)奈恢谩?/p>

應(yīng)對高性能磁編碼器解決方案智能工業(yè)機(jī)器人精度的課題

工業(yè)機(jī)器人體系結(jié)構(gòu)