Un force/torque sensor è un sensore meccatronico in grado di misurare in modo preciso la forza e la coppia (torque) applicate su uno o più assi. È comunemente utilizzato in robotica, automazione industriale e applicazioni di assemblaggio per fornire informazioni in tempo reale sull’interazione fisica tra un dispositivo e il suo ambiente.
Questi sensori rilevano forze lineari (N) e momenti torcenti (Nm) lungo le direzioni X, Y e Z, restituendo dati fondamentali per operazioni che richiedono controllo di precisione, sicurezza o adattamento alle variazioni dell’ambiente circostante. Alcuni modelli misurano fino a sei gradi di libertà (6-DOF), rendendoli adatti a compiti complessi e dinamici.
Come funziona nella pratica
Il sensore viene tipicamente montato tra l’effettore terminale (es. una pinza o un utensile) e il braccio robotico, oppure tra una struttura fissa e una parte mobile. All’interno, il dispositivo contiene estensimetri o celle di carico che si deformano sotto l’effetto di una forza o coppia, generando segnali elettrici proporzionali, che vengono poi convertiti in valori digitali.
Il sistema di controllo riceve questi dati e può modulare il comportamento del robot o della macchina in base alla forza esercitata o subita, garantendo un’interazione più fluida, sicura e intelligente.
Esempi di utilizzo di un force/torque sensor
- In robotica collaborativa (cobot), per rilevare il contatto con l’operatore e ridurre la forza applicata in tempo reale, garantendo la sicurezza sul posto di lavoro.
- Durante operazioni di assemblaggio automatico, per assicurare che un componente venga inserito con la giusta pressione, evitando danni o incastri errati.
- In test di qualità o collaudi, per misurare la forza necessaria ad attivare un pulsante, ruotare una manopola o aprire una chiusura, in modo oggettivo e ripetibile.
- In applicazioni medicali o chirurgiche robotizzate, per fornire feedback sensoriale e garantire movimenti controllati e precisi.
Perché è importante
Il Force/Torque Sensor è una tecnologia abilitante per molte applicazioni avanzate dell’automazione. Aggiunge un “senso del tatto” alle macchine, permettendo loro di interagire con l’ambiente in modo sensibile e intelligente. Questo è particolarmente utile nei contesti dove la rigidità eccessiva può essere un limite, come nell’assemblaggio di componenti fragili, nella manipolazione di oggetti variabili o nel lavoro a contatto con esseri umani.
In un contesto sempre più orientato alla flessibilità, precisione e collaborazione, i sensori di forza/coppia rappresentano un elemento chiave per rendere i sistemi industriali più adattivi, sicuri e performanti.
