仿人機器人用安全型六維力傳感器設(shè)計與分析.pdf

1、仿人機器人在行走過程中，在其腳部安裝的六維力傳感器裝置可以實時監(jiān)測出機器人與外界環(huán)境之間的作用力信息。然而，現(xiàn)有傳感器裝置在測量過程中通常存在力耦合問題，這降低了傳感器的動態(tài)響應特性和力信號的測量精度，另外，還存在承載能力不足和無安全保護措施等問題。本文針對一種仿人機器人用六維力傳感器裝置，綜合考慮承載能力、結(jié)構(gòu)剛度和安全保護等因素，設(shè)計了傳感器機械本體結(jié)構(gòu)、信號處理系統(tǒng)和標定加載方案。
　　設(shè)計了六維力傳感器的機械本體結(jié)構(gòu)。將三

2、組彈性梁與兩個圓柱形導力桿通過點接觸和線接觸方式組合在一起，使三組彈性梁的變形彼此不受影響，三個分力相互獨立，從結(jié)構(gòu)原理上直接消除了力耦合。在結(jié)構(gòu)中設(shè)置安全擋塊，實現(xiàn)了過載安全保護功能，通過合理選用彈性梁材料，提高了傳感器的承載能力。
　　根據(jù)加載時各彈性應變梁受力方式的不同，確定了電阻應變片的布片方案和傳感器對力信息的檢測原理，建立了應變電橋輸出電壓與彈性梁受力的關(guān)系表達式。
　　設(shè)計了六維力傳感器信號處理系統(tǒng)。采用DSP