随着公司继续追求提高效率和盈利能力，机器人技术、先进的自动化和控制系统的使用正变得越来越普遍。

总体而言，全球工厂对工业机器人的使用正在高速增长。根据2021年国际机器人联合会 (IFR) 的机器世界报告，制造业机器人密度的新平均值几乎是五年前的两倍。

在早期采用机器人技术的国家，这一比率要高得多。根据世界机器人报告，韩国每 10,000 名员工安装机器人 932 台，新加坡为 605 台，日本为 390 台。德国以 371 台位居第四，其次是瑞典为 289 台，香港金刚为 275，美国为 255。

随着全球机器人密度的飙升，协作机器人是将机器人解决方案引入中小型公司的一个简单切入点。协作机器人通常比重型工业机器人更轻、更简单、更具移动性，并且与人类一起用于生产或装配线上。

与几乎没有人工交互的独立自动化设备不同，协作机器人旨在与工人互动并为其提供帮助。协作机器人协助产品组装，帮助进行视觉零件检查，并执行材料处理、机器管理、组装、焊接和抛光等任务。然而，从历史上看，由于存在安全问题，协作机器人与人类的互动受到了限制。

协作机器人提供灵活性

如今，协作机器人在工厂车间提供了更大的灵活性。出于安全目的，不再需要保护笼，并且已经开发出协作机器人来与人类无缝协作。现在，他们可以一起执行几年前人类和机器人都无法单独完成的任务。由于提高了生产力并降低了劳动力成本，这种灵活性有助于提高投资回报率 (ROI)。

协作机器人还可以处理人类无法完成或在极端条件下无法执行的复杂或令人不快的任务。例如，协作机器人能够在化学品、药品或医疗设备的应用中以最高精度执行。为了改善健康和安全，协作机器人甚至可以在危险、过热或过冷或潮湿的环境中运行，这些环境被认为对人类工人来说是不愉快的。

扭矩传感器提升安全性

随着我们进一步开发和扩展对协作机器人的安全要求，我们也在整合这些技术以帮助监控和控制协作机器人。TE Connectivity (TE) 的一个例子是扭矩传感器，它监控协作机器人上各种旋转枢轴点的机械扭矩。我们的扭矩传感器基于集成的称重传感器，可以将机械扭矩转换为与施加的扭矩成比例的数字输出信号。

当在协作机器人中使用扭矩传感器时，它们可以检测到扭矩水平足够高以致可能伤害人类或损坏协同工作的协作机器人的情况。

安全扭矩传感器通常集成到协作机器人的关节单元中。关节单元是一个完整的系统，通常包括一个或多个角度传感器，以及电机和齿轮箱。关节单元驱动机器人每个手臂的运动，而扭矩传感器用于感测电机和齿轮箱内的扭矩。控制电路使用扭矩水平来关闭关节，以防止对手臂本身造成伤害，或者，如果协作使用，相应的工人也会受到伤害。

我们现在看到行业从在机器人中使用功率限制系统转向使用更有益的扭矩传感器，从而实现更快的响应时间和更高的准确性。扭矩传感器带来更安全、更可靠的机器人系统，并提高了工人的安全性。

TE 安全扭矩传感器旨在提供准确的扭矩数据，同时显着降低横向载荷误差（轴向载荷、径向载荷和倾斜力矩），并可充当齿轮箱中的密封壁。为了符合 国际标准的功能安全要求，该设计基于双通道系统，并包含其他功能以检测任何与安全相关的故障。

以下是 TE 的安全扭矩传感器在协作机器人应用中提高性能的五种方式：

高功能安全性：通过两个电气隔离的通道，无共因故障，旨在满足高达 ISO13849 4 类 PL e 的功能安全要求。

对交叉载荷的敏感性低：对于组装在谐波传动齿轮箱上的使用，传感器设计经过优化，可降低轴向、径向载荷和倾斜力矩敏感性，从而提高精度。

可定制的机械接口：整体高度低于 20mm 的薄型传感器，在尺寸和感应范围方面易于调整，以满足客户的应用需求。

数字 I 2 C电气接口：标准电气接口是具有 400 kHz 通信速率的 I 2 C 串行数字接口，易于集成。

Microfused技术： Microfused 技术显着减少了传统称重传感器设计中使用的对老化敏感的有机环氧树脂，从而提供长期跨度和零稳定性。

TE 的安全扭矩传感器在提高协作机器人的安全性和可靠性方面处于领先地位，有望推动工业 4.0 的发展。