UniForce

A hatkomponenses erő-nyomaték (FT) érzékelést az ipari automatizálásban elsősorban robottechnikai alkalmazásoknál használják (robotos szerelés, megmunkálás stb.). Az ipari robot csuklójába szerelhető FT érzékelő fontos információt ad azokról a robotkarra ható térbeli erőhatásokról amelyek a mozgás, a manipuláció során fellépnek. A hatkomponenses FT érzékelő képes a tér egy adott pontján fellépő FT vektort egy, az érzékelőhöz rögzített derékszögű koordinátarendszer x, y, z tengelyei mentén komponensekre bontani.

Az UniForce intelligens FT érzékelő két alapvető egységet tartalmaz: a hatkomponenses FT mérőfejet és a DSP alapú jelfeldolgozó mikroszámítógépet. Az alkalmazott mérési mód a nyúlásmérő ellenállásos deformáció analízis. Az érzékelőhöz rendelt mikroszámítógép feladata a jelkondícionálás és meghatározott előfeldolgozási feladatok elvégzése a központi irányítórendszer tehermentesítése céljából. Az alkalmazott DSP processzor műveletvégző sebességének eredményeképpen a jelfeldolgozó egység az FT előfeldolgozási algoritmusok széles skáláját képes valós időben megvalósítani (digitális szűrés, nullpont és áthallás korrekció, koordináta-transzformáció, stb.). A jelfeldolgozó egység főbb jellemzői felsorolásszerűen a következők:

•	DSP processzoron alapuló hardver arhitektúra.
•	RS-232 vagy RS-422 aszinkron soros kommunikációs interfész.
•	A mért FT vektorral arányos hat darab ±10V vagy ±5V analóg kimenet.
•	4 + 1 bites digitális, TTL szintű szinkronizációs felület.
•	8 kHz mintavételi frekvencia a teljes FT vektorra vonatkozóan.
•	Fixpontos vagy IEEE-754 lebegőpontos FT adatábrázolás.
•	Üzenetcsomag alapú kommunikációs protokol.
•	A felhasználói adatstruktúrák nem-felejtő tárolása.

Az UniForce alapvető funkciója az előfeldolgozott FT vektor előállítása és a felügyelő számítógép (host) felé történő továbbítása. Az adatátvitel lehet szinkron, amikor a fogadó számítógép ütemezi az adatátvitelt és aszinkron, amikor a küldő UniForce ütemezi az adatfolyamot. A jól definiált kommunikációs protokol lehetővé teszi az integrált funkciók gyors elérését. Példaként említhetők a következő lehetőségek: a host kiválaszthatja az adott feladathoz legjobban illeszkedő mintavételi sebességet, definiálhatja az FT előfeldolgozási algoritmusok adatstruktúráit, választhat a szinkron és aszinkron adatátvitel között, indíthatja és leállíthatja az FT adatátvitelt.

Az UniForce rendszert cégünk a TÁRA Elektronika Kft-vel közösen fejlesztette. A feladat megfogalmazása után cégünk végezte a teljes rendszertechnikai specifikációt, a jelfeldolgozó egység hardver tervezését, a mérési algoritmusok kidolgozását és a DSP program kódolását. Az alkalmazott FT mérőfejek a TÁRA Elektronika SCT-06 hatkomponenses érzékelőcsaládjának különböző méréshatárú elemei.