智能化腕力传感器的设计
唐慧强, 黄惟一
东南大学仪器科学与工程系,南京 210096
DESIGN OF AN INTELLIGENT WRIST FORCE TRANSDUCER
TANG Huiqiang, HUANG Weiyi
The Department of Instrument Science and Engineering,Southeast University, Nanjing 210096
全文:
PDF
(372 KB)
HTML
( )
输出: BibTeX | EndNote (RIS)
引用本文:
唐慧强, 黄惟一. 智能化腕力传感器的设计[J]. 机器人, 2003, 25(1): 53-56..
TANG Huiqiang, HUANG Weiyi. DESIGN OF AN INTELLIGENT WRIST FORCE TRANSDUCER. ROBOT, 2003, 25(1): 53-56..
摘要 本文分析了十字梁结构六维腕力传感器的工作原理与存在问题,提出了简化应变电阻贴片、机械结构、电路与数据处理的智能化设计方案.本文提出的三主梁结构传感器中,用六个应变电阻来测量六维力.因此,简化了应变电阻、放大、模数转换电路,利用PIC14000微控制器采样数据求算出实际的力与力矩值.采用I2 C总线,根据上位机要求发送所需的测量值与微分信号等数据.
关键词 :
机器人 ,
腕力传感器 ,
微控制器
Abstract :The working principles and the existing problems of the crossbeam structure wrist force transducer with six-degree-of-freedom are analyzed, and an intelligent scheme that reduces the number of strain gauges and simplifies the mechanism structure, the electric circuits, and the data dealing is proposed. In the three main beam transducer proposed in this paper, only six strain gauges are required to measure the six-degree-of-freedom force. So,the strain gauge, amplifier and A/D converter circuits are further simplified, and the micro controller PIC14000 is used to sample the data and convert them into actual force and moment values. With the I2 C bus, the measured value and differentials can be transmitted to the host.
Key words :
robot
wrist force transducer
microcontroller
收稿日期: 2002-09-19
作者简介 : 唐慧强(1965- ),男,副教授,博士生.研究领域:测控技术及智能系统. 黄惟一(1933- ),男,教授,博士生导师.研究领域:机器人,测控技术及智能系统.
[1] 黄惟一,王玉生,薛亚洪.机器人腕力传感器的发展.机器人技术,1987(1) [2] 张福学.智能机器人传感技术.北京:电子工业出版社,1996 [3] 黄心汉,胡建元,王健.一种非径向三梁结构六维腕力传感器弹性体及其优化设计.机器人,1992,9(5) [4] 崔维娜,王巍.一种新型水下机器人用六维腕力传感器.仪器仪表学报,2001,8(4) [5] 陈建元,黄惟一.机器人腕力传感器应变片组桥方式的改进.传感技术学报,1993(3)
[1]
田启岩, 李硕, 杨丽英, 邵士亮, 张弼, 高岳, 帅梅. 北京2022年冬奥会和冬残奥会火炬传递机器人 [J]. 机器人, 2022, 44(5): 513-521.
[2]
丁逸苇, 涂利娟, 刘怡希, 张冀聪, 帅梅. 可穿戴式下肢外骨骼康复机器人研究进展 [J]. 机器人, 2022, 44(5): 522-532.
[3]
高峰, 齐臣坤, 陈先宝, 尹科, 赵越, 高岳. 冬奥冰壶六足机器人研究 [J]. 机器人, 2022, 44(5): 533-537.
[4]
王轶群, 田启岩, 陆洋, 李硕, 李智刚, 张奇峰, 刘鑫宇. 面向北京2022年冬奥会水下火炬传递的新型机器人 [J]. 机器人, 2022, 44(5): 538-545.
[5]
杨旸, 贺治国, 焦鹏程, 王海鹏, 李文焘, 叶星宏, 林官正, 宋伟, 任洪亮. 瞬变速软体机器人研究综述 [J]. 机器人, 2022, 44(5): 626-640.
[6]
李少东, 杜志江, 于洪健. 联合力、声音信号的机器人钻骨操作 [J]. 机器人, 2022, 44(4): 399-409.
[7]
刘忠振, 蔡志勤, 彭海军, 王刚, 张欣刚, 吴志刚. 位-力驱动的线驱连续型机器人的动力学建模及实验验证 [J]. 机器人, 2022, 44(4): 410-417,430.
[8]
武东杰, 仲训昱, 崔晓珍, 庄明溪, 彭侠夫. 具有全局速度约束的惯性/编码器/视觉/激光融合定位方法:IEVL-Fusion [J]. 机器人, 2022, 44(4): 443-452.
[9]
黄华, 王虎林, 王庆粉, 史方青. 一种基于行星履带轮越障与混合双吸附补偿的爬壁机器人的设计与研究 [J]. 机器人, 2022, 44(4): 471-483.
[10]
陶广宏, 耿世雄, 姜春英, 叶长龙. 机器人俯仰关节能耗特性分析 [J]. 机器人, 2022, 44(4): 484-493.
[11]
周磊, 赵坤旭, 宋一诺, 刘景泰. 考虑共同关注区域静态交谈群组检测的机器人导航及行为评价 [J]. 机器人, 2022, 44(4): 494-503.
[12]
王琪, 张秀丽, 江磊, 黄森威, 姚燕安. 具有2DOF铰接式躯干的仿猎豹四足奔跑机器人 [J]. 机器人, 2022, 44(3): 257-266.
[13]
栾宪超, 常健, 王聪, 李斌. 主动关节履带式蛇形救援机器人结构参数多目标优化设计 [J]. 机器人, 2022, 44(3): 267-280.
[14]
秦留界, 宋光明, 毛巨正, 刘盛松, 曾洪, 宋爱国. 基于手眼双模态人机接口的移动机器人编队共享控制 [J]. 机器人, 2022, 44(3): 343-351,360.
[15]
付天宇, 李凤鸣, 崔涛, 宋锐, 王艳红. 基于视觉/力觉的机器人协同缝制系统 [J]. 机器人, 2022, 44(3): 352-360.