Технология FBG-зондирования для контроля силового состояния суставов роботов:

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 Пекинская компания Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd.(short for DCYS ) can help to monitor the force status on robot joints in the robotics.

Принцип работы волоконно-оптических решеток Брэгга:

Волоконно-оптические решетки Брэгга (FBG) представляют собой периодические структуры, записанные в сердцевине оптического волокна. Эти структуры отражают определенную длину волны света, которая определяется периодом решетки. При воздействии механической или термической деформации на решетку отраженная длина волны изменяется предсказуемым образом. Отслеживая отраженную длину волны, можно обнаружить изменения деформации, температуры и других параметров. Датчики FBG могут использоваться для мониторинга широкого спектра параметров, включая деформацию, напряжение, температуру и вибрацию.

Нажмите на ссылку ниже для получения дополнительной информации:

Принцип работы волоконно-оптических решеток Брэгга - Принцип FBG - Принцип работы датчика FBG - Принцип измерения температуры, деформации, напряжения, вибрации и формы с помощью FBG

Анализ потребности в контроле силового состояния суставов роботов:

Измерение сил и моментов в суставах роботов необходимо для многих приложений, включая управление движением, планирование траектории и безопасность. Например, в промышленных роботах чрезмерная сила или момент в суставе могут привести к повреждению робота или окружающей среды. В коллаборативных роботах контроль силового состояния суставов критически важен для обеспечения безопасности при работе с людьми. Кроме того, в медицинской робототехнике контроль силового состояния суставов необходим для предотвращения травмирования пациента.

Физическая схема тензодатчика (тензодатчика) OFSCN® с оптоволоконной решеткой Брэгга (FBG) - несимметричный, длина 1 м­­

Почему необходим контроль силового состояния суставов роботов:

Измерение сил и моментов в суставах роботов критически важно для поддержания оптимальной производительности и безопасности. Отслеживая силовое состояние суставов, можно обнаружить аномалии и потенциальные неисправности до их возникновения, предотвращая повреждение робота и окружающей среды. Кроме того, измерение сил и моментов необходимо для точного управления и планирования траектории.

Физическая схема датчика деформации OFSCN® с волоконной брэгговской решеткой 6000 мкм (тензодатчик FBG диаметром 2,0 мм)­­

Трудности при контроле силового состояния суставов роботов:

Измерение сил и моментов в суставах роботов сопряжено с рядом трудностей, включая размещение датчиков, калибровку и помехи от внешних источников. Традиционные технологии, такие как тензодатчики или динамометры, требуют физического крепления к поверхности робота, что делает их восприимчивыми к внешним вибрациям и электромагнитным помехам. Кроме того, калибровка таких датчиков может быть трудоемкой и сложной.

Какие проблемы может решить технология FBG-сенсорики:

Технология волоконно-оптических решеток имеет ряд преимуществ перед традиционными методами. Датчики FBG могут быть встроены в конструкцию робота, что делает их менее восприимчивыми к внешним вибрациям и электромагнитным помехам. Кроме того, датчики FBG не требуют внешнего источника питания, что делает их идеальными для удаленных и суровых условий. Более того, датчики FBG могут измерять несколько параметров, включая деформацию, температуру и силу, что делает их универсальными и экономически эффективными.

Рекомендуемые волоконно-оптические датчики деформации:

6000με датчик деформации на основе волоконно-оптической решетки Брэгга  - FBG Strain Gauge - polymer material packaging - metal protection strain sensor - range 6000με/8000με

Данный продукт представляет собой высокодиапазонный датчик деформации на основе волоконно-оптической решетки Брэгга (FBG тензодатчик), используемый для измерения деформации. Он может применяться в одноконцевой конструкции, где вставляется в измеряемый объект, или в двухконцевой конструкции, где фиксируется с помощью приспособления или приклеивается непосредственно к поверхности, что позволяет проводить многоточечные измерения деформации при последовательном соединении. Конструкция данного продукта аналогична конструкции датчиков напряжения на основе волоконно-оптических решеток Брэгга.

Обзор продукта:

The OFSCN® high-range датчик деформации на основе волоконно-оптической решетки Брэгга  (FBG тензодатчик) состоит из волоконно-оптических разъемов (FC, SC, LC, ST и др.), высокоэластичных материалов и одноточечной FBG-герметизации. В зависимости от используемых материалов может работать при комнатной температуре или при максимальной высокой температуре до 120 градусов Цельсия (возможна настройка по запросу).

Данный продукт отличается малыми размерами, легким весом, высокой прочностью на растяжение и сжатие, водо- и влагонепроницаемостью, а также полной герметизацией. Используя деформационные характеристики FBG, этот датчик может быть вставлен, приварен, приклеен или закреплен внутри или на поверхности тестовой конструкции для обнаружения и мониторинга деформации.

6000με датчик деформации на основе волоконно-оптической решетки Брэгга  - FBG Strain Gauge - Metal Encapsulation - High Temperature FBG Strain Sensor

Продукт представляет собой датчик деформации на основе волоконно-оптической решетки Брэгга (FBG тензодатчик), герметизированный в трубке из высокоэластичного сплава, используемый для измерения деформации. В большинстве случаев это односегментная одноконцевая конструкция, но может быть изготовлен и как многосегментная одноконцевая конструкция. В редких случаях может быть двухконцевой конструкции. Датчик может быть изготовлен как радиационно-стойкий или высокотемпературный датчик деформации. Способ установки зависит от вспомогательных креплений: может быть непосредственно вставлен в тестовый объект, установлен поверхностной сваркой с соответствующими креплениями, закреплен болтами в просверленных отверстиях, приклеен на поверхность, зафиксирован ремнями или зажимами. Этот продукт является базовым конструктивным элементом, который может быть откалиброван как FBG датчик перемещения или использован как FBG датчик напряжения.

OFSCN® 6000με FBG Strain Sensor Product Summary:

The OFSCN® 6000με FBG Strain Sensor (FBG тензодатчик) состоит из волоконно-оптических разъемов (FC, SC, LC, ST и др.), трубок из высокоэластичного сплава и одноточечной/многоточечной FBG-герметизации.

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

Данный продукт отличается малыми размерами, легким весом, высокой прочностью на растяжение и сжатие, водо- и влагонепроницаемостью, а также полной герметизацией. Используя деформационные характеристики FBG, этот

Датчик напряжения на основе волоконно-оптической решетки Брэгга - FBG тензометр - измерение напряжения болтов и анкерных стержней

Данный продукт представляет собой датчик напряжения FBG (FBG тензометр), герметизированный в бесшовных стальных трубках или полимерных материалах для измерения напряжения. Он может быть выполнен в одноконцевой конструкции для вставки в испытуемый объект или в двухконцевой конструкции для погружения или крепления на поверхности, что позволяет проводить многоточечные измерения напряжения при последовательном соединении. Конструкция данного продукта аналогична различным волоконно-оптическим датчикам деформации.

Принцип работы датчика напряжения FBG:

The FBG датчик напряжения 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 FBG датчик напряжения 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.

Пекинская компания Даченг Юншенг Технолоджи, Лтд.:

Пекинская компания Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd.(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.

Рекомендуемый демодулятор волоконной решетки:

Опросчик волоконно-оптических решеток - Демодулятор волоконно-оптических решеток - Высокоскоростной/частотный анализатор ВБР

Псевдоним продукта: 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.

Этот продукт представляет собой высокоскоростной/высокочастотный демодулятор ВБР производства компании Пекинская компания Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. (OFSCN®). Этот опросчик совместим со всеми спецификациями и моделями OFSCN® Датчики ВБР (включая датчики температуры, напряжения и деформации ВБР). Он имеет регулируемую плотность портов (4, 8, 16 и 32 канала), высокая частота обновления (10, 20, 50 и 100 Гц).

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 и solutions.

大成永盛光纤光栅传感监测系统框图

Другие моменты, требующие уточнения:

В заключение, технология обнаружения волоконных решеток обеспечивает многообещающее решение для мониторинга состояния сил на суставах роботов в области робототехники. Используя уникальные свойства волоконных решеток Брэгга, можно точно измерить деформацию суставных конструкций роботов в различных условиях. Возможность контролировать состояние сил соединений роботов может не только улучшить общую производительность робототехнических систем, но также повысить их безопасность и надежность. Несмотря на то, что все еще существуют некоторые проблемы с внедрением технологии обнаружения волоконных решеток в робототехнике, потенциальные преимущества, которые она предлагает, делают ее стоящей инвестицией в разработку передовых робототехнических систем. Будучи профессиональным производителем датчиков с волоконными решетками и сопутствующих решений, компания Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. имеет хорошие возможности для поддержки интеграции технологии обнаружения волоконных решеток в различные приложения в области робототехники. Благодаря постоянным инновациям и достижениям будущее технологии обнаружения волоконных решеток в робототехнике выглядит многообещающим.