协作机器人(ISO/TS 15066)——力控信号抗干扰算法优化

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深圳市南柯电子科技有限公司
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2025-07-19 11:42:43
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协作机器人作为智能制造和自动化领域的重要组成部分,因其在工业生产中的高效性和灵活性而备受关注。随着ISO/TS 15066标准的普及,力控信号的准确性和稳定性成为保障协作机器人安全运行的关键因素。深圳市南柯电子科技有限公司在这一领域持续深耕,结合EMC(电磁兼容)检测项目,针对力控信号的抗干扰算法进行了系统的产品摸底测试及整改分析,旨在提升机器人控制信号的抗干扰能力,保障生产安全与效率。本文将从产品分析、EMC检测实践及相关标准解析等多角度,详细介绍力控信号抗干扰优化的全景视野,并分享我们的见解与建议。

一、产品背景与技术现状

协作机器人在制造车间与人类工人并肩作业,ISO/TS 15066通过量化碰撞力等参数,为机器人力控系统设定了严格的安全指标。力控信号作为机器人感知和响应人机交互的核心输入,其准确性决定了机器人的动态响应与安全保障水平。现有市场上,许多协作机器人的力控信号因复杂的工业电磁环境,尤其是高功率设备产生的干扰,常出现信号畸变、误判,从而影响安全性能。

深圳市南柯电子科技有限公司深入理解产业需求,结合实际工况,针对该问题开展了细致的技术攻关。我们从信号采集、滤波算法、干扰识别及智能补偿四个方面构建了整体解决方案,显著提升了信号稳定性和实时响应能力。

二、力控信号的电磁兼容(EMC)挑战及检测项目

力控信号的EMC问题主要表现为两类:一是电磁辐射引起的信号噪声,二是电器设备开关瞬态波形导致的干扰。工业环境中的变频器、电焊机等设备产生强烈干扰波段,极易引发信号不稳定。对此,公司设计并执行了以下EMC检测项目:

电磁辐射发射测试:确认信号电路及机体外壳未超出国家规定的辐射限值。

传导干扰测试:评估干扰通过电缆进入信号回路的程度。

静电放电(ESD)抗扰度测试:模仿现场操作人员静电释放对力控系统的影响。

快速瞬变脉冲群(EFT)测试:验证设备对快速电压变化的保护性能。

工频磁场抗扰度测试:测量设备在强电磁场环境中的稳定性。

通过以上项目,公司明确掌握了产品在不同电磁环境下的性能变化规律,为进一步算法优化提供了数据基础。

三、ISO/TS 15066标准对力控信号的规范要求

ISO/TS 15066强调协作机器人需具备jingque的碰撞检测与响应机制,力控信号应满足以下关键要求:

高灵敏度:实时检测外力变化,快速反馈控制系统。

低误报率:避免因信号误判导致的非必要停机,提升生产连续性。

稳定性强:保证在复杂工业电磁环境下持续保持数据准确。

符合人体安全限值:防止机器人产生的物理冲击超过标准设定。

基于此,南柯电子科技针对信号抖动和虚假触发的问题,重点研发了多层滤波及智能判断机制,确保力控信号实时jingque,且误差控制在ISO规定范围内。

四、力控信号抗干扰算法的优化策略

公司在摸底测试中发现,传统的低通滤波器虽能抑制高频噪声,但往往造成信号响应延迟,影响实时性。针对这一矛盾,我们提出以下优化策略:

自适应滤波算法:动态调整滤波器参数,针对不同干扰类型灵活响应,兼顾抑噪与响应速度。

多通道冗余信号融合:通过多传感器数据交叉验证,降低单一信号异常对系统的影响。

扰动模式识别:引入机器学习模型识别特定干扰波形,自动区分噪声与真实力控变化。

软硬件协同设计:在硬件电路层面优化屏蔽与布线,软件层面进行信号逻辑校验。

上述策略不仅增强了抗干扰能力,还提升了机器人对复杂外力的准确感知,实现了力控系统安全与效率的双重突破。

五、产品摸底测试流程及整改效果

为验证优化效果,南柯电子科技开展了系统的摸底测试流程:

测试项目测试方法整改前表现整改后表现
信号波形稳定性示波器连续监测波形抖动明显,存在短时断线波形平稳,断线现象显著减少
误报警率力控误判触发次数统计误报警率高达5%误报警率降至0.5%以内
响应时间任务模拟外力冲击测试平均响应延迟15ms平均响应延迟下降至8ms
电磁抗扰度接受EMC标准测试部分频段电磁敏感基本满足工业环境抗扰要求

整改后产品性能大幅提升,标志着力控信号抗干扰技术进入实用新阶段。

六、行业趋势与技术展望

未来协作机器人将会更加智能化,对力控信号的处理要求也将更为严苛。智能工厂的建成依赖于机器人高效、准确的人机协作,信号抗干扰算法的优化必不可少。南柯电子科技将继续投入研发,探索以下方向:

融合边缘计算与云端分析,实现更深层次干扰预测和自适应调整。

增加更多维度的传感数据,如视觉与力控的融合,提升环境感知能力。

开发专属的工业信号抗干扰芯片,降低系统复杂度,提高集成度。

加强标准化建设,与国家及国际检测机构合作,推动行业安全标准提升。

这些举措不仅是技术进步的体现,更是深圳制造走向全球智能化产业链核心的关键一步。

七、结语:选择南柯,提升协作机器人安全与效率

力控信号的抗干扰优化不仅关乎机器人本身的性能,更直接关系到工厂生产安全和效率。深圳市南柯电子科技有限公司在此领域深耕细作,凭借专业的EMC检测能力和lingxian的算法研发水平,协助客户实现了机器人力控系统的稳定升级。

企业在选择协作机器人解决方案时,除了关注硬件设备,更应重视信号处理及安全保障能力。南柯电子提供定制化测试与整改服务,助力企业在符合ISO/TS 15066标准的,提升生产效能和安全水平。未来,南柯电子科技将继续引领协作机器人力控信号抗干扰技术的发展,助推智能制造迈向新高度。

深圳市南柯电子科技有限公司

通过验收标准966三米半电波暗室

主要包括EMC摸底测试,EMC整改,EMC器件选型,EMC设计,线上线下培训等服务。

实验室测试仪器都经过精密调整,每月会与第三方机构进行设备校准。

首次租场可以体验免费测试,现场还有EMC整改团队提供整改建议。


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