称重传感器的应用 北京天宇恒创传感科技有限公司

利用微型称重传感器检测弹仓弹丸数量

最简单粗暴的方法就是直接检测弹仓内弹丸的数量。方法当然不是做一只手在弹仓里一颗颗地数弹丸啦,而是用称重的方式。

因为单颗弹丸的重量是固定的,所以只要测出总重量,再除以单颗重量,就可以得到数量了。微型称重传感器就可以满足我们的要求,它的精度达到1g甚至更低。

微型称重传感器

那么,传感器应该装在哪呢?因为弹丸在弹仓里,所以我们可以直接安装在弹仓下,就有:测得重量-弹仓重量=弹丸总重量。而且弹仓的材料普遍较轻(3D 打印材料或轻铝板),传感器的负载压力不会那么大。

称重传感器装在弹仓下

但这有个大毛病,当机器人想瞄准上方目标时,云台就会抬起来,弹仓也会一起倾斜。我们用初中学过的受力分析看一下,传感器称到的重量就是弹仓和总弹丸在 y 轴上的分力了。

有人说只要检测云台的仰角 α,再把称到的 y 分量除以 cos α 不就得到重量了吗?嘿嘿,如果有这工夫,我就会选择下面这种方法。

另一种安装方式安装在整个云台下方,测量的是云台和弹丸的总重量,基本消除了云台运动带来的误差。

称重传感器装在云台下

这种方法也有个毛病,就是传感器压力很大。整个云台包括了两个转动方向的电机,还有各种零部件,云台有这么大的负载还要求传感器有高精度,这些要求就会让传感器价格很贵。

同时由于云台结构存在内应力(材料内部的作用力),这种干扰的力也会对传感器产生一定的误差。

直接测弹仓内的弹量,这种方法虽然直接干脆,但将传感器装在运动激烈的机器人身上,对研发人员的技术水平有较高要求,也对检测效果有较大的影响。所以我们还有第二种方法!