FT 센서는 "Force-Torque 센서"의 약자로, 힘(Force)과 토크(Torque)를 동시에 측정할 수 있는 센서를 의미합니다. FT 센서는 다양한 산업 분야와 응용에서 사용되며, 특히 로봇 공학에서 로봇 팔의 엔드 이펙터나 그립퍼에 장착되어 상호 작용하는 힘과 토크를 측정하는 데 활용됩니다.
FT 센서의 주요 특징 및 응용은 다음과 같습니다:
- 다양한 축에서의 힘 및 토크 측정: 대부분의 FT 센서는 3D 공간에서의 힘(위아래, 좌우, 전후) 및 토크(회전)를 동시에 측정할 수 있습니다.
- 정밀한 피드백 제공: 로봇이 물체를 조작하거나 다룰 때, FT 센서는 물체에 가해지는 힘과 토크의 정확한 값을 실시간으로 제공하여 더 안전하고 효과적인 상호작용을 가능하게 합니다.
- 로봇 공학 응용: 로봇 그립퍼에서의 물체를 잡는 힘, 로봇 팔의 움직임 중에 발생하는 힘, 다양한 물체와의 상호작용 시 발생하는 토크 등을 측정합니다.
- 산업 자동화: 조립 라인이나 품질 검사 과정에서, FT 센서는 부품들 사이의 정확한 힘 및 토크 적용을 위해 사용됩니다.
기타 분야에서도, 장비의 균형, 안정성 검사, 재료의 특성 검사 등에서 FT 센서는 다양한 용도로 활용됩니다.
- 로봇이 환경과 접촉하여 작업할 때 접촉력을 측정, 제어할 수 있어야 함.
- 로봇의 관절 또는 엔드이펙터에 토크/힘토크 센서를 부착하여 필요한 힘 정보를 획득할 수 있음.
- 기본적인 아이디어 : 외력에 의해 발생하는 로봇의 구조체 변형을 스트레인 게이지와 같은 센서로 측정, 구조체 형상을 알고 있기 때문에 외력과 변형과의 관계를 알아내면 변형을 측정하여 외력을 알아낼 수 있음.
- F/T 센서 개발 절차 : Crosstalk를 최소화 할 수 있는 구조체 설계, FEM해석(외력과 변형관계 해석),
변형 측정 센서 부착(strain gauage, capacitance, light source, etc) => 변형 센서에 따라 FT센서의 특징 달라짐.
신호처리, calibration => 정확도 높임
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