تقنية استشعار FBG لمراقبة حالة القوة في مفاصل الروبوت:

Robotics has revolutionized the way we work in various industries by automating various tasks. However, robots require precise control to ensure optimal performance and safety. One of the most critical factors for robot control is the measurement of forces and torques at robot joints. The measurement of these parameters is essential to ensure that the robot operates correctly, and its joints are not overstressed. Fiber grating sensing technology has emerged as a promising solution to monitor the force status on robot joints. In this article, we will discuss the problems that fiber grating sensing technology can solve, and how شركة بكين داتشنغ يونغشينغ للتكنولوجيا المحدودة(short for DCYS ) can help to monitor the force status on robot joints in the robotics.

مبدأ استشعار شبكة براغ الألياف:

شبكات براغ الألياف (FBGs) هي هياكل دورية تُنقش في قلب الألياف البصرية. تعكس هذه الهياكل طولًا موجيًا محددًا للضوء يتحدد بدورية الشبكة. عندما تتعرض الشبكة لإجهاد ميكانيكي أو حراري، يتغير الطول الموجي المنعكس بطريقة يمكن التنبؤ بها. من خلال مراقبة الطول الموجي المنعكس، يمكن اكتشاف التغيرات في الإجهاد ودرجة الحرارة وغيرها من المعلمات. يمكن استخدام مستشعرات FBG لمراقبة مجموعة واسعة من المعلمات، بما في ذلك الإجهاد والضغط ودرجة الحرارة والاهتزاز.

انقر على الرابط أدناه لمزيد من التفاصيل:

مبدأ استشعار شبكة براغ الألياف - مبدأ FBG - مبدأ مستشعر FBG - مبدأ استشعار درجة الحرارة والإجهاد والضغط والاهتزاز والشكل لـ FBG

تحليل الطلب لمراقبة حالة القوة في مفاصل الروبوت:

قياس القوى والعزوم في مفاصل الروبوت ضروري للعديد من التطبيقات، بما في ذلك التحكم في الحركة وتخطيط المسار والسلامة. على سبيل المثال، في الروبوتات الصناعية، يمكن أن تؤدي القوة أو العزم الزائد في المفصل إلى تلف الروبوت أو البيئة المحيطة. في الروبوتات التعاونية، تعتبر مراقبة حالة القوة في مفاصل الروبوت أمرًا بالغ الأهمية لضمان السلامة حول البشر. بالإضافة إلى ذلك، في الروبوتات الطبية، من الضروري مراقبة حالة القوة في مفاصل الروبوت لضمان عدم تسبب الروبوت في إصابة المريض.

رسم تخطيطي مادي لمستشعر سلالة OFSCN® عالي النطاق من الألياف (FBG) (مقياس الضغط) - طرف واحد، الطول 1 متر­­

لماذا نحتاج إلى مراقبة حالة القوة في مفاصل الروبوت:

قياس القوى والعزوم في مفاصل الروبوت أمر بالغ الأهمية للحفاظ على الأداء الأمثل والسلامة. من خلال مراقبة حالة القوة في مفاصل الروبوت، يمكننا اكتشاف الحالات الشاذة والأعطال المحتملة قبل حدوثها، وبالتالي منع تلف الروبوت والبيئة المحيطة. بالإضافة إلى ذلك، فإن قياس القوى والعزوم في مفاصل الروبوت ضروري للتحكم الدقيق وتخطيط المسار.

رسم تخطيطي مادي لمستشعر سلالة OFSCN® 6000με Fiber Bragg (مقياس سلالة FBG بقطر 2.0 مم)­­

الصعوبات في مراقبة حالة القوة في مفاصل الروبوت:

يمثل قياس القوى والعزوم في مفاصل الروبوت العديد من التحديات، بما في ذلك وضع المستشعر ومعايرته والتداخل من المصادر الخارجية. تتطلب تقنيات الاستشعار التقليدية، مثل مقاييس الإجهاد أو خلايا الحمل، التثبيت المادي على سطح الروبوت، مما يجعلها عرضة للاهتزازات الخارجية والتداخل الكهرومغناطيسي. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تكون معايرة هذه المستشعرات مستهلكة للوقت ومعقدة.

ما المشكلات التي يمكن حلها بواسطة تقنية استشعار FBG:

توفر تقنية استشعار شبكة الألياف العديد من المزايا مقارنة بتقنيات الاستشعار التقليدية. يمكن دمج مستشعرات FBG في هيكل الروبوت، مما يجعلها أقل عرضة للاهتزازات الخارجية والتداخل الكهرومغناطيسي. بالإضافة إلى ذلك، لا تتطلب مستشعرات FBG مصدر طاقة خارجي، مما يجعلها مثالية للبيئات النائية والقاسية. علاوة على ذلك، يمكن لمستشعرات FBG قياس معلمات متعددة، بما في ذلك الإجهاد ودرجة الحرارة والقوة، مما يجعلها متعددة الاستخدامات وفعالة من حيث التكلفة.

مستشعرات إجهاد شبكة الألياف الموصى بها:

6000με مستشعر إجهاد شبكة براغ الألياف  - FBG Strain Gauge - Metal Encapsulation - High Temperature FBG Strain Sensor

المنتج هو مستشعر إجهاد من شبكة براغ الألياف (مقياس إجهاد FBG) مغلف في أنبوب سبيكة عالية المرونة، يستخدم لقياس الإجهاد. في معظم الحالات، يكون هيكلًا أحادي الطرف أحادي القطعة، أو يمكن إنتاجه كهيكل أحادي الطرف متعدد القطع. في حالات قليلة، يمكن أن يكون أيضًا هيكلًا مزدوج الطرف. يمكن تخصيص المستشعر كمستشعر إجهاد شبكة براغ الألياف مقاوم للإشعاع أو مستشعر إجهاد شبكة براغ الألياف مقاوم لدرجات الحرارة العالية. تعتمد طريقة نشر المنتج على التركيبات الداعمة، والتي يمكن إدخالها مباشرة في جسم الاختبار، أو تثبيتها عن طريق اللحام السطحي مع التركيبات المقابلة، أو التثبيت بالمسامير مع ثقوب محفورة، أو التثبيت السطحي باللاصق، أو الربط بالأشرطة للتثبيت، أو التثبيت بالمشابك، من بين طرق التثبيت المختلفة. هذا المنتج هو منتج هيكلي أساسي، يمكن معايرته كمستشعر إزاحة FBG، أو استخدامه كمستشعر إجهاد FBG.

OFSCN® 6000με FBG Strain Sensor Product Summary:

The OFSCN® 6000με FBG Strain Sensor (مقياس إجهاد FBG) يتكون من موصلات الألياف البصرية (FC, SC, LC, ST، إلخ)، وأنابيب سبيكة عالية المرونة، وتغليف FBG أحادي النقطة/متعدد النقاط.

It can also be customized as radiation-resistant FBG strain sensor or high-temperature resistant FBG strain sensor.

يتميز هذا المنتج بالحجم الصغير، الوزن الخفيف، قوة الشد والضغط العالية، مقاوم للماء، مقاوم للرطوبة، وخصائص محكمة الغلق بالكامل. من خلال الاستفادة من خصائص سلالة FBG، يمكن إدخال هذا المستشعر أو تثبيته أو تثبيته على السطح أو لصقه أو تضمينه في الهيكل المُقاس لإجراء اكتشاف السلالة ومراقبتها.

مستشعر إجهاد شبكة براغ الألياف - مقياس إجهاد FBG - كشف إجهاد البراغي وقضبان التثبيت

هذا المنتج هو مستشعر إجهاد FBG (مقياس إجهاد FBG) مغلف في أنابيب فولاذية غير ملحومة أو مواد بوليمرية لقياس الإجهاد. يمكن تصميمه كهيكل أحادي الطرف لإدخاله في الجسم المختبر لقياس الإجهاد، أو كهيكل مزدوج الطرف للغمر أو التثبيت على السطح لتمكين قياس الإجهاد متعدد النقاط على التوالي. هيكل هذا المنتج هو نفسه هيكل مستشعرات إجهاد شبكة الألياف البصرية المختلفة.

مبدأ مستشعر إجهاد FBG:

The مستشعر الإجهاد FBG is a derivative application of the OFSCN® FBG Strain Sensor. The relationship between them is as follows: Stress of the tested object = Elastic modulus of the tested object × Strain. Therefore, the structure of the مستشعر الإجهاد FBG is the same as the OFSCN® FBG Strain Sensor. However, since the tested materials may vary for customers who purchase FBG stress sensors, the calibration formula is given in terms of micro-strain and corresponding wavelength.

6000με مستشعر إجهاد شبكة براغ الألياف  - FBG Strain Gauge - polymer material packaging - metal protection strain sensor - range 6000με/8000με

هذا المنتج هو مستشعر إجهاد عالي المدى من شبكة براغ الألياف (مقياس إجهاد FBG) يستخدم لقياس الإجهاد. يمكن استخدامه في هيكل أحادي الطرف، حيث يتم إدخاله في الجسم المراد قياسه لقياس الإجهاد. يمكن استخدامه أيضًا في هيكل مزدوج الطرف، حيث يتم تثبيته بتركيبة أو لصقه مباشرة على السطح لقياس الإجهاد، مما يتيح قياس الإجهاد متعدد النقاط عند توصيله على التوالي. هيكل هذا المنتج هو نفسه هيكل مستشعرات إجهاد شبكة براغ الألياف.

نظرة عامة على المنتج:

The OFSCN® high-range مستشعر إجهاد شبكة براغ الألياف  (مقياس إجهاد FBG) يتكون من موصلات الألياف (FC, SC, LC, ST، إلخ)، ومواد عالية المرونة، وتغليف FBG أحادي النقطة. اعتمادًا على المواد المستخدمة، يمكن أن يعمل في درجة حرارة الغرفة أو درجة حرارة عالية قصوى تصل إلى 120 درجة مئوية (قابل للتخصيص حسب الطلب).

يتميز هذا المنتج بحجمه الصغير ووزنه الخفيف وقوة الشد والضغط العالية وخصائص مقاومة الماء والرطوبة والإغلاق الكامل. من خلال الاستفادة من خصائص الإجهاد لـ FBG، يمكن إدخال هذا المستشعر أو لحامه أو ربطه أو لصقه في الجزء الداخلي أو سطح هيكل الاختبار لاكتشاف ومراقبة الإجهاد.

شركة بكين داتشنغ يونغ شنغ للتكنولوجيا المحدودة:

شركة بكين داتشنغ يونغشينغ للتكنولوجيا المحدودة(short for DCYS) is a professional manufacturer of fiber grating sensors, fiber grating demodulators and system software. Specializing in the production of various fiber grating sensors, including temperature, strain, stress, displacement, vibration, shape sensors, etc. DCYS also produces fiber grating demodulators, and can customize and develop related application software.

أوصى المزيل صريف الألياف:

مُحقق شبكة الألياف Bragg - مُزيل تشكيل شبكة الألياف الضوئية - محلل FBG عالي السرعة/التردد

الاسم المستعار للمنتج: Fiber Bragg Grating Interrogator, FBG Interrogator, Fiber Bragg Grating Analyzer, FBG Sensor Interrogator, Optical Sensing Interrogator, Fiber Optic Grating Interrogator, Fiber Bragg Grating Demodulator, FBG Demodulator, Fiber Optic Grating Demodulator, High-Speed FBG Interrogator, 100Hz FBG Demodulation Unit, Web-based FBG Software, Multi-channel Optical Analyzer, Modbus FBG Gateway.

هذا المنتج عبارة عن مزيل تشكيل FBG عالي السرعة/عالي التردد تم تصنيعه بواسطة شركة بكين داتشنغ يونغشينغ للتكنولوجيا المحدودة (OFSCN®). يتوافق هذا المحقق مع كافة المواصفات والموديلات OFSCN® أجهزة استشعار FBG (بما في ذلك أجهزة استشعار درجة الحرارة والإجهاد والإجهاد FBG). يتميز بكثافة منفذ قابلة للتعديل (4 و 8 و 16 و 32 قناة)، معدلات تحديث عالية (10، 20، 50، و 100 هرتز).

DCYS Helps to Monitor the Force Status of Robot Joints:

DCYS can help solve some problems in robotics for monitoring the force status of robot joints by providing high-quality fiber grating sensors و solutions.

المزيد من المعلومات

نقاط أخرى تحتاج إلى توضيح:

في الختام، توفر تقنية استشعار صريف الألياف حلاً واعداً لمراقبة حالة القوة على مفاصل الروبوت في مجال الروبوتات. من خلال الاستفادة من الخصائص الفريدة لشبكات الألياف Bragg، من الممكن قياس تشوه هياكل المفاصل الروبوتية بدقة في ظل ظروف مختلفة. إن القدرة على مراقبة حالة قوة مفاصل الروبوت لا يمكنها تحسين الأداء العام للأنظمة الروبوتية فحسب، بل تعزز أيضًا سلامتها وموثوقيتها. على الرغم من أنه لا تزال هناك بعض التحديات في تنفيذ تقنية استشعار صريف الألياف في الروبوتات، إلا أن الفوائد المحتملة التي تقدمها تجعلها استثمارًا مفيدًا لتطوير أنظمة الروبوتات المتقدمة. باعتبارها شركة مصنعة محترفة لأجهزة استشعار صريف الألياف والحلول ذات الصلة، فإن شركة Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. في وضع جيد لدعم دمج تكنولوجيا استشعار صريف الألياف في التطبيقات المختلفة في مجال الروبوتات. مع الابتكار والتقدم المستمر، يبدو مستقبل تكنولوجيا استشعار صريف الألياف في الروبوتات واعدًا.