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当机器人装上“眼睛”和“触觉”:视觉与力控技术如何颠覆精密装配

在手机芯片装配、新能源电池极片贴合等精密作业场景,毫米级的偏差就可能导致产品报废。过去依赖人工的高难度操作,如今已被装上

在手机芯片装配、新能源电池极片贴合等精密作业场景,毫米级的偏差就可能导致产品报废。过去依赖人工的高难度操作,如今已被装上“眼睛”和“触觉”的机器人轻松攻克。视觉与力控技术的融合,让机器人摆脱了“机械僵硬”的标签,成为能感知、会微调的“精密工匠”,彻底颠覆了传统精密装配模式。

机器人的“眼睛”,核心是视觉传感技术,分为2D视觉和3D视觉两类。2D视觉如同人眼判断平面位置,通过摄像头捕捉工件二维图像,结合算法识别轮廓、定位坐标,解决“找得到”的问题,比如识别电路板上的元件焊点;3D视觉则像人眼的立体感知,通过结构光或激光扫描获取工件三维数据,精准判断高度、角度等空间信息,应对工件摆放偏移、表面复杂的场景,比如新能源汽车电机转子的装配定位。其工作原理是“图像采集-算法解析-坐标反馈”,让机器人能实时锁定作业目标的精准位置。

机器人的“触觉”,依赖力控传感系统,相当于给机械臂装上了“触觉神经”。核心部件是力矩传感器,能实时感知末端执行器与工件接触时的力度变化,精度可达到毫牛级。在装配过程中,当机械臂感受到超出阈值的阻力时,会立即反馈给控制器,控制器通过算法调整力度和角度,实现“轻触轻装”。比如装配精密轴承时,机器人能感知到轴承与轴套的贴合阻力,自动微调姿态,避免硬压导致零件损伤,完美复刻人工“凭手感”的精细操作。

视觉与力控的协同,是颠覆精密装配的关键。视觉负责“精准定位”,力控负责“柔性适配”,二者形成“定位-接触-感知-调整”的闭环。如今,国产技术已实现突破,海康威视的3D视觉传感器、新松的力控系统已广泛应用于3C、新能源产业,让精密装配效率提升50%以上,不良率大幅降低。未来,随着传感技术的升级,机器人将具备更敏锐的“感官”,攻克更多高端精密制造难题。