7. 力矩传感器 (Force Torque Sensor)

对于UFACTORY的六维力矩传感器，xArm-Python-SDK提供了一系列接口进行控制和数据读取。

API函数	描述
`ft_sensor_enable()`	使能或断使能力矩传感器
`ft_sensor_iden_load()`	力矩传感器的负载辨识
`ft_sensor_cali_load()`	将力矩传感器负载辨识结果设为0点
`ft_sensor_set_zero()`	将当前状态设为零点（不推荐使用）
`get_ft_sensor_data()`	获取补偿和滤波后的力矩传感器数据
`ft_sensor_app_set()`	设置力控应用类型 (0: 非力控, 1: 导纳控制, 2: 力位混合控制)
`ft_sensor_app_get()`	获取当前力控应用类型
`set_impedance_mbk()`	设置导纳控制参数 (M, B, K)
`set_impedance_config()`	设置导纳控制的参考坐标系和柔顺轴
`set_ft_collision_detection()`	设置基于力矩传感器的碰撞检测
`set_ft_collision_threshold()`	设置力矩传感器碰撞检测的阈值
`set_ft_collision_rebound()`	设置碰撞后是否回弹
`set_ft_collision_reb_distance()`	设置碰撞后回弹的距离

注意: ft_sensor_set_zero() 接口不推荐使用。此接口会使用当前的力矩传感器数值进行负载补偿，当机械臂姿态变化后，该补偿即失效。推荐使用 ft_sensor_iden_load() 和 ft_sensor_cali_load() 进行负载辨识与清零。

获取力矩传感器数据

使用 get_ft_sensor_data(is_raw=False) 方法可以获取传感器数据。

is_raw: 布尔值。默认为 False，返回经过重力补偿和滤波后的数据；如果为 True，则返回原始数据。
返回值: 一个包含错误码和数据数组的元组。数据数组中包含了Fx, Fy, Fz, Tx, Ty, Tz的值,单位是N 和 N·m

示例：

python

arm.ft_sensor_enable(True)                  #使能力矩传感器
iden_data = arm.ft_sensor_iden_load()       #力矩传感器负载辨识(耗时约4分钟)
arm.ft_sensor_cali_load(iden_data[1])       #将上述负载辨识结果用于补偿零点

code, data = arm.get_ft_sensor_data()       #获取补偿后的传感器数据
if code == 0:
    print("力矩传感器数据:", data)
arm.ft_sensor_enable(False)                 #断使能力矩传感器

力矩的拖动示教示例

通过将目标轴的刚度设置为零，可以实现手动引导的笛卡尔空间拖动示教。

python

# 1. 设置拖动示教参数
# 注意: M和J值越小，拖动越省力，但是值过小会引起抖动。
K_pos = 0               # 线性刚度系数 (x,y,z), 范围: 0 ~ 2000 (N/m)
K_ori = 0               # 旋转刚度系数 (Rx,Ry,Rz), 范围: 0 ~ 20 (N·m/rad)
M = 0.05                # 等效质量，范围 0.02 ~ 1 kg
J = M * 0.01            # 等效转动惯量 1e-4 ~ 0.01 (Kg·m²)
c_axis = [1,1,1,0,0,0]  # 设置x,y,z方向为柔顺轴
ref_frame = 0           # 参考坐标系: 0:基座, 1:工具

# 2. 设置导纳参数
# B(阻尼)是保留参数，统一设为0
arm.set_impedance_mbk([M, M, M, J, J, J], [K_pos, K_pos, K_pos, K_ori, K_ori, K_ori], [0]*6)
arm.set_impedance_config(ref_frame, c_axis)

# 3. 开启导纳控制模式
arm.ft_sensor_enable(True)  # 使能力矩传感器
arm.ft_sensor_app_set(1)    # 切换为导纳控制模式
arm.set_state(0)            # 启动

# 4. 沿柔顺轴拖动机械臂，20秒后结束柔顺模式
time.sleep(20)

# 5. 结束示教后，重置模式
arm.ft_sensor_app_set(0)
arm.ft_sensor_enable(False)

力矩的碰撞检测示例

下面是一个使用力矩传感器进行碰撞检测的完整示例。机械臂会向下运动，直到接触桌面并触发碰撞检测，然后回弹。

python

from xarm.wrapper import XArmAPI
import time
arm = XArmAPI('192.168.1.47')

arm.ft_sensor_enable(True) #使能力矩传感器
arm.set_ft_collision_detection(True)    # 开启力矩碰撞检测
arm.set_ft_collision_rebound(True)      # 设置力矩碰撞后回弹
arm.set_ft_collision_threshold([200, 200, 30, 4, 4, 4]) # 设置Z轴力阈值为30N


time.sleep(0.5)
arm.set_mode(0)
arm.set_state(0)
arm.set_position(x=300, y=0, z=300, roll=180, pitch=0, yaw=0, speed=100, wait=True) #移动到初始位置

code = arm.set_position(x=300, y=0, z=100, roll=180, pitch=0, yaw=0, speed=20, wait=True)
if arm.has_err_warn:
    print("检测到错误或警告，可能已触发碰撞。")
print("碰撞检测示例完成。")

time.sleep(1)
arm.clean_error()  #清除错误
arm.set_ft_collision_detection(False) # 关闭力矩碰撞检测

7. 力矩传感器 (Force Torque Sensor) ​

获取力矩传感器数据 ​

力矩的拖动示教示例 ​

力矩的碰撞检测示例 ​

7. 力矩传感器 (Force Torque Sensor)

获取力矩传感器数据

力矩的拖动示教示例

力矩的碰撞检测示例