Sensores de Força/Torque em Seis Eixos para Aplicações em Robótica: Uma Revisão

Sensores de força/torque em seis eixos são transdutores capazes de medir três dimensões de força e três dimensões de torque, tendo uma ampla gama de aplicações em sistemas robóticos. O princípio de detecção por trás da grande maioria deles é baseado na detecção de tensões em uma estrutura elástica, e existem várias modalidades para medição de tensões, incluindo medidor de tensão resistivo, piezoelétrico, capacitivo e técnicas optoeletrônicas. Sensores desenvolvidos podem ser avaliados com base em uma série de parâmetros, incluindo erro de desacoplamento, erro de não linearidade e isotropia de medição, onde o principal desafio de projeto é maximizar o intervalo de detecção permitido enquanto minimiza os erros de medição. Esta revisão da literatura descreve o estado da arte do campo e inclui toda a pesquisa relevante associada ao termo de busca “sensor de força/torque em seis eixos” abrangendo 2015 - junho de 2021. A literatura publicada para cada técnica de detecção é resumida e avaliada, e uma estrutura de seleção de sensores generalizada é proposta para auxiliar o leitor no procedimento de seleção de um sensor de ponta. No período considerado, não houve melhorias significativas nos sensores documentados em termos de erros de medição. Os pesquisadores, em vez disso, se concentraram em características como tolerância a falhas, técnicas de detecção alternativas, redução de custos e miniaturização. Espera-se que essas tendências continuem, e, avançando, o maior desafio no campo deve ser a redução dos custos de fabricação, uma vez que as tendências indicam que o desempenho de medição atingiu maturidade.