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- 傳感器在機器人中的應(yīng)用模式如何
- 來源：微迷網(wǎng) 發(fā)表于 2020/1/2
據(jù)麥姆斯咨詢介紹，控制和通信IC的發(fā)展在實現(xiàn)下一代的機器人中起到重要作用。然而，這些復(fù)雜的現(xiàn)代機器人的核心是許多新的、小型化和低成本的傳感技術(shù)的出現(xiàn)與融合。對實現(xiàn)下一代機器人至關(guān)重要的幾項關(guān)鍵傳感器技術(shù)包括磁性位置傳感器、存在傳感器、手勢傳感器、力矩傳感器、環(huán)境傳感器和電源管理傳感器。
磁性位置傳感器——機器人革命中的幕后英雄
在當(dāng)今消費、專業(yè)服務(wù)、社交，甚至是工業(yè)機器人中最為普遍的傳感器技術(shù)之一是磁性角度位置傳感器集成電路 （IC）。參見圖1。當(dāng)前，消費、專業(yè)服務(wù)或社交機器人的每個關(guān)節(jié)幾乎都用到兩個或更多的磁性角度位置傳感器 IC。每個運動軸或關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)需要使用至少一個磁性角度位置傳感器。當(dāng)今的許多機器人都采用小而強大的無刷直流電機（BLDC）來移動機器人的關(guān)節(jié)和四肢。為了正確驅(qū)動電機，需要知道電機的當(dāng)前位置。
傳感器在機器人中的應(yīng)用模式如何
磁性角度位置傳感器IC越來越廣泛地用來為移動關(guān)節(jié)的電機控制器提供電機換向反饋。參見圖2。此外，機器人關(guān)節(jié)的閉環(huán)電機控制也需要關(guān)節(jié)齒輪的角度位置反饋。因此在機器人關(guān)節(jié)的每個運動軸上需要兩個磁性角度位置傳感器。例如，當(dāng)機器人的腳踝需要同時進行前后和轉(zhuǎn)動兩個軸方向的運動時，總共需要使用四個磁性位置傳感器。由于每個關(guān)節(jié)的這種成倍需求，以及大多數(shù)機器人中所需要的關(guān)節(jié)數(shù)大大增加，磁性角度位置傳感器為何如此大量地用于當(dāng)今最新推出的機器人中就顯而易見了。
傳感器在機器人中的應(yīng)用模式如何
但是為什幺選擇磁性角度位置傳感器IC？
于之前用于機器人關(guān)節(jié)中的競爭性的位置傳感器技術(shù)相比，當(dāng)今最新的磁性角度位置傳感器（如艾邁斯半導(dǎo)體的AS5047P和AS5600L）具備多項優(yōu)勢。新型磁性位置傳感器IC提供高分辨率和重復(fù)精度。此外，由于制造采用了CMOS硅技術(shù)，與競爭性位置傳感器技術(shù)（如光電編碼器和旋轉(zhuǎn)變壓器）相比，它們所需的功率、重量和體積都非常小。此外，磁性位置傳感器IC可以在非常惡劣的環(huán)境中工作，包括極端溫度和骯臟多塵的環(huán)境。
有些磁性位置傳感器（如艾邁斯半導(dǎo)體的全系列磁性位置傳感器IC）甚至可以免受機器人工作環(huán)境中常見的雜散場干擾。最后，與低成本社交／玩具機器人的傳統(tǒng)伺服電機組件中常見的電阻電位計不同的是磁性位置傳感器是非接觸式的，沒有運動的機械部件，所以不會磨損。正是由于所有這些內(nèi)在優(yōu)勢，磁性角度位置傳感器在當(dāng)今的消費、專業(yè)服務(wù)和社交機器人，現(xiàn)在甚至在工業(yè)機器人中都被廣泛采用。
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