采用微壓電晶體技術(shù)實(shí)現(xiàn)高靈敏度和高剛性

愛(ài)普生要求安裝在機(jī)器人中的壓力傳感器必須能夠檢測(cè)到微小的力，并將對(duì)機(jī)器人精度的影響降至最低。傳統(tǒng)的壓力傳感器通過(guò)測(cè)量物體被沖壓時(shí)傳感器內(nèi)部部件的變形量來(lái)感知力的變化。當(dāng)物體被微小力沖壓時(shí)，變形量較小并會(huì)被噪聲覆蓋。要檢測(cè)到微小的力，需要一種易于使傳感器部件變形的結(jié)構(gòu)，這將導(dǎo)致剛性降低，機(jī)器人精度下降。

高靈敏度和高剛性是兩個(gè)相互矛盾的特性，而在壓力傳感器中使用愛(ài)普生的專(zhuān)用石英晶體器件不僅實(shí)現(xiàn)了高靈敏度，也可以實(shí)現(xiàn)高剛性。石英是一種單晶，向石英施加壓力時(shí)會(huì)發(fā)生電極化，且石英晶體表面會(huì)產(chǎn)生電負(fù)荷。這種特性被稱(chēng)為壓電效應(yīng)。愛(ài)普生的壓力傳感器包含獨(dú)有的微壓電晶體技術(shù)，能夠根據(jù)小的變形量（高剛性）檢測(cè)出微小的力（高靈敏度）。愛(ài)普生是世界上最大的石英晶體器件制造商，利用與石英晶體相關(guān)的技術(shù)開(kāi)發(fā)了高精度壓力傳感器。

因此，愛(ài)普生壓力傳感器是高剛性的，無(wú)論是0.1[N]的微小力，還是250[N]的最大沖壓力，都能夠進(jìn)行高度精確的檢測(cè)。此外，對(duì)機(jī)器人的控制可以使用不損害其精度的高剛性壓力傳感器數(shù)值，從而使得這些壓力傳感器成為機(jī)器人的最佳選擇。

愛(ài)普生在SCARA機(jī)器人和六軸機(jī)器人中安裝壓力傳感器，并在愛(ài)普生工廠(chǎng)的使用過(guò)程中不斷進(jìn)行改進(jìn)。配備了壓力傳感器的機(jī)器人可用于接觸、表面匹配、探測(cè)、仿形和沖壓等精密作業(yè)。

? 接觸：檢測(cè)與工件的接觸情況
? 表面匹配：將工件與目標(biāo)表面匹配
? 探測(cè)：查找目標(biāo)上的孔或高度差
? 仿形：沿物體表面移動(dòng)
? 沖壓：用所需的力沖壓工件

將這些基本操作結(jié)合起來(lái)，就有可能實(shí)現(xiàn)與人類(lèi)相同的操作水準(zhǔn)。例如，將接觸、仿形和沖壓操作相結(jié)合能夠確保機(jī)器人在傾斜方向上擰緊微型螺絲。接觸和仿形操作可以幫助機(jī)器人對(duì)準(zhǔn)裝配方向和位置。此外，表面匹配和沖壓操作有助于組裝與傾斜嚙合表面存在較窄間隙的齒輪。

愛(ài)普生控制器RC+，集成工業(yè)機(jī)器人與壓力傳感器

作為集成愛(ài)普生機(jī)器人技術(shù)和傳感技術(shù)的軟件，愛(ài)普生RC+能夠通過(guò)簡(jiǎn)便的操作實(shí)現(xiàn)傳感器和機(jī)器人的鏈接。該軟件可以從機(jī)器人的開(kāi)發(fā)環(huán)境中獲得壓力傳感器信息，從而省去連接傳感器和機(jī)器人以及構(gòu)建開(kāi)發(fā)環(huán)境所需的時(shí)間，使應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)順利啟動(dòng)。

愛(ài)普生RC+軟件中的模擬器無(wú)需使用實(shí)際的機(jī)器人或壓力傳感器便可對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、機(jī)器人對(duì)周?chē)鷧^(qū)域的干擾等問(wèn)題展開(kāi)研究。此外，操作員可以使用愛(ài)普生機(jī)器人內(nèi)置的演示功能，觀(guān)看操作步驟。操作步驟的演示不僅可以在PC上進(jìn)行，也可以在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，從而使應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)能夠在短時(shí)間內(nèi)完成。

使用壓力傳感器解決生產(chǎn)問(wèn)題

壓力傳感器可以通過(guò)自動(dòng)化方式完成許多人類(lèi)的工作，量化人類(lèi)無(wú)法區(qū)分的細(xì)微的力和扭矩變化，并且檢測(cè)生產(chǎn)中的異常情況，防止不合格產(chǎn)品進(jìn)入下一道工序，同時(shí)對(duì)力和扭矩進(jìn)行記錄和監(jiān)測(cè)，使系統(tǒng)始終處于最佳狀態(tài)。

將以前只能由人工完成的工作轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣?dòng)化作業(yè)，是解決制造業(yè)面臨的各種問(wèn)題（如勞動(dòng)力短缺和技術(shù)傳承）的有效措施。此外，將視覺(jué)傳感器與壓力傳感器相結(jié)合，擴(kuò)大了自動(dòng)化的范圍。為機(jī)器人配備類(lèi)似于人的“眼睛”和“手”，使它們能夠在插入扁平電纜或其他軟電線(xiàn)等操作中代替人類(lèi)，此類(lèi)應(yīng)用一直以來(lái)都是一種挑戰(zhàn)。

未來(lái)，愛(ài)普生將繼續(xù)擴(kuò)大工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用，利用壓力傳感技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，完成傳統(tǒng)生產(chǎn)線(xiàn)難以完成的高精度工作，提高產(chǎn)能。