В статье приведен обзор новых разработок китайской компании KELI Sensing Technology для роботизированных систем, в том числе роботов‑гуманоидов. Представлены особенности и характеристики шестиосевых тензодатчиков для координации механических рук, датчиков момента для элементов суставов и микродатчиков для контроля усилия у роботов.
ООО «КЕЛИ ПромКомплект», г. Санкт-Петербург
Пока ведутся дискуссии о полезности человекоподобных роботов, инженеры активно развивают это направление. Сегодня уже не только создаются единичные экспериментальные образцы для тестирования технологий, но и налажен серийный выпуск систем и комплектующих для них. Это свидетельствует о растущем интересе к робототехническим решениям в промышленности и других областях. Индустрия постоянно развивается, требуя новых решений и технологий. Тензометрические датчики – один из ключевых компонентов для создания инновационных робототехнических систем.
Холдинг KELI Sensing Technology (г. Нинбо, Цзянбэй, КНР) – одно из предприятий, разрабатывающих продукцию для робототехники. Более 30 лет KELI работает в области промышленной тензометрии. Сегодня в составе холдинга – три завода и 30 дочерних компаний, лаборатории и испытательные центры, которые выпускают большой спектр разнообразных тензодатчиков: аналоговых, цифровых, мембранных, консольных, S‑образных, балочных, колонных, автомобильных, платформенных, весовых и т. п. Отдельным направлением деятельности компании является развитие сенсорных технологий в области роботизированных систем, включая гуманоидную робототехнику. Свою продукцию компания представила в марте 2025 года на международной промышленной выставке ITES Shenzhen (рис. 1), где демонстрируются новые разработки в области интеллектуального производства и высокоточного машиностроения. Компания KELI выставила на этой площадке шестиосевые силовые сенсоры, тензодатчики крутящего момента, микродатчики, а также комплексные решения для измерения и управления силой в промышленном оборудовании и роботизированных системах. Некоторые из них мы кратко рассмотрим в статье.
Рис. 1. Стенд KELI Sensing Technology на выставке ITES Shenzhen
И начнем с шестиосевых датчиков KL6D-M30‑B, KL6D-A57, KL6D-D65‑B, KL6D-B75‑B, KL6D-B80‑B, KL6D-С80‑B, KL6D-В82‑B, KL6D-D96 (рис. 2), сделанных на базе высокоточных тензорезисторов для координации роботизированных конечностей – рук и голеностопов. Основная функция этих устройств – преобразование величины деформации механически связанных с ними элементов в пропорциональную ей электрическую величину, характеризующую механические напряжения, силу, давление и т. п. Датчики отличаются высокой точностью и сопротивляемостью неравномерной нагрузке, у различных моделей разные диапазоны наибольших пределов измерения – НПИ (для примера в табл. 1 приведены диапазоны НПИ для датчика KL6D-D96). Корпуса датчиков изготовлены из нержавеющей, легированной стали или алюминия (степень защиты от внешних воздействий IP65), вид крепления – фланцевое соединение. Передача информации с датчиков осуществляется по стандарту RS‑485 для асинхронного интерфейса. Технические характеристики шестиосевых датчиков перечислены в табл. 2.
Рис. 2. Схема приложения нагрузок и модели шестиосевых тензодатчиков
Таблица 1. Диапазоны наибольших пределов измерений (НПИ) на примере датчика KL6D-D96
Таблица 2. Общие технические характеристики шестиосевых датчиков KELI
Наряду с шестиосевыми компания KELI выпускает трехосевые датчики KL3F для механических рук промышленных роботов. Чувствительность этого типа датчиков 1,0 ± 0,2 мВ/В, диапазон НПИ по различным осям – от 100 до 1500 н.
Датчики крутящего момента JТS, JTS06‑D и NJ-K для элементов суставов используются для испытаний и контроля работы сочленений механических конечностей. Устройства устойчивы к перегрузкам и обладают высокой жесткостью на кручение. Степень защиты корпуса датчиков от внешних воздействий – IP65, передача информации осуществляется по интерфейсу RS‑485. Внешний вид этих приборов, их технические и метрологические характеристики приведены в табл. 3.
Таблица 3. Технические и метрологические характеристики тензодатчиков крутящего момента (увеличить изображение)
Микродатчики JTSB, NK20, Ms01, Ms02, MTS03 и MZS02 (рис. 3), тоже оборудованные высокоточными резисторами, используются при автоматизации процессов для контроля усилия у роботов. Вид крепления датчиков – фланцевое соединение. Конструкцию отличают небольшие габариты, низкая монтажная высота и высокая устойчивость к перегрузкам. Датчики Ms02 и MTS03 (конструкция с резьбовым соединением) работают на сжатие и растяжение, для модели MZS02 используется приложение нагрузки сверху и снизу.
Рис. 3. Микродатчики для автоматизации роботизированных процессов
В зависимости от модели и исполнения микродатчики могут иметь НПИ в диапазоне от 50 до 5000 н и чувствительность 1,5 ± 0,3; 2,0 ± 0,5 и 20 ± ± 0,2 мВ/В. Нелинейность различных моделей микродатчиков составляет 0,1, 0,2 и 0,5 % от полной шкалы; повторяемость ±0,052 и ±0,1 %; ползучесть ±0,05 %; сопротивление изоляции ≥5000 MОм. Баланс нуля ±1 и 2 %; температурное отклонение нуля 0,05; температурное отклонение чувствительности 0,01 и 0,05 %. Предельно допустимая нагрузка микродатчиков 200 %; необратимая нагрузка 300 и 500 %. Входное сопротивление от 380 до 1000 Ом; выходное сопротивление от 352 до 1000 Ом в зависимости от исполнения.
Корпус микродатчиков изготовлен из нержавеющей стали, степень защиты корпуса IP65, диапазон допустимых эксплуатационных температур от -30 до +70 °C.
Опубликовано в журнале «ИСУП» № 3(117)_2025
ООО «КЕЛИ ПромКомплект»,
г. Санкт-Петербург,
тел.: +7 (812) 409‑6262,
e‑mail: sale+194933@keli.ru
Иллюстрации предоставлены компанией ООО «КЕЛИ ПромКомплект»
_big.jpg'); "2(116)_small.jpg")
