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>> 长江证券-机械行业:六维力传感器行业进展如何?-231122
上传日期:   2023/11/22 大小:   2241KB
格式:   pdf  共20页 来源:   长江证券
评级:   看好 作者:   赵智勇,倪蕤
行业名称:   机械
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力传感器用于人形机器人闭环结构
  人机协作力控,检测到交互力后,还要使机器人表现柔顺特性,仅靠末端安装弹性装置的被动柔顺控制无法满足要求,要采用主动柔顺策略。
  主动柔顺分为力/位置混合控制和阻抗控制策略。为力/位置混合控制分别设计力和位置单独控制回路,匹配环境信息,多有误差。尤其是运动空间向任务空间过渡会与接触环境相撞,由于接触时间极短,控制器无法及时作出反应,可能对机器人本身或接触环境产生损坏。
  阻抗控制策略用阻抗衡量末端位置与接触力的关系,并通过阻抗调节动态的相互作用。比如可以通过力控制外环将传感器实际反馈力与期望力之间的误差作为依据,闭环控制调整位置变量,从而实现末端接触力的柔顺控制。因此,人机交互力传感器具备必要性。
  近年来对人形机器人的力控进一步形成自适应力控制目标。在环境模型位置或系统参数动态变化时,跟踪系统特性变化,并随时修正控制器参数。智能算法+阻抗控制策略相结合,进一步提高控制器精确度和鲁棒性。
  六维力传感器:从多个角度测量受力及力矩
  六维力传感器具有体积小、结构紧凑、成本低等优点,其结构包括外圈法兰、中心台、浮动梁、应变梁等结构。
  根据核心部件弹性体的结构不同,分为十字式六维传感器、竖直支撑六维力传感器、圆筒形六维力传感器、双环型六维力传感器、三梁式六维力传感器等。不同弹性体设计结构不同,应变片使用数量将有所差异且加工制造难度亦将不同,导致最终产品生产制造成本有所差别。
  风险提示
  1、人形机器人核心技术突破不及预期。当前国内人形机器人产业前期已有一定基础,但在关键基础部件、操作系统、整机产品、领军企业等方面存在短板。若在运动控制、运动执行器等方面核心技术突破不及预期,将直接影响国内机器人的产业化进程。
  2、人形机器人量产化落地不及预期。当前人形机器人量产化需解决量产工艺及成本问题,若量产化不及预期,将直接影响产业链整机设备、零部件的需求放量。
 
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