機器人六軸腕力傳感器的開發(fā).pdf_第1頁
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文檔簡介

1、在自動化制造過程中,尤其是在機器人末端執(zhí)行器和作業(yè)環(huán)境的接觸過程中,機器人的精確操作和對工件的保護都需要對機器人進行力控制。處于對力控制的目的,六軸力/力矩傳感器(six-axis force/torque sensor)逐漸被大量使用去測量抓舉力的大小和方向。六軸腕力傳感器通常連接到機器人手腕,也就是在末端執(zhí)行器和機器人手臂之間。在這種情況下,需要把傳感器尺寸和和重量限制的很小,以便使安裝在機器人上的腕力傳感器的動態(tài)效應最小。主要研究

2、內(nèi)容如下:
  首先,本文參考以往機器人腕力傳感器的研究成果,分析了多種傳感器設(shè)計方案,設(shè)計了腕力傳感器的結(jié)構(gòu);采用正交試驗的方法,利用Abaqus對傳感器的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計及優(yōu)化;加工了傳感器的結(jié)構(gòu)。分析了過去的應變片布置方案,根據(jù)其優(yōu)劣點設(shè)計了一種新應變片布置方案,利用Abaqus對粘貼點的單軸應變進行測試,理論上驗證了這種應變片布置方案的輸過應變完全解耦。
  其次,參考相關(guān)文獻中十字梁傳感器的相關(guān)描述,利用鐵摩辛柯梁理論

3、對六軸力/力矩傳感器的結(jié)構(gòu)進行力學分析,并用Abaqus仿真計算了梁的應變值,用有限元值和公式計算值進行了對比。
  再此,設(shè)計了六軸力/力矩傳感器信號處理系統(tǒng),采用兩級放大和一階有源低通濾波,信號采集卡采用stm32F103作為主處理器,加工制作了信號調(diào)理電路板,實現(xiàn)傳感器與上位機間的通信。采集傳感器的各路輸出信號,并對傳感器進行了簡單標定。
  本文開發(fā)的新型六軸力/力矩傳感器樣品具有了靈敏度高、輸出信號耦合度低、產(chǎn)品制

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