灵巧手指面压力与驱动电机电流关系的建模

为了使灵巧手在抓取过程中避免对物件造成损伤或脱落,对指面压力的预测和控制是当前需要解决的主要问题。通过在灵巧手装置中加入力传感器和电流传感器,在抓取过程中同步采集手指末端的压力和驱动电机电流的原始信号,并运用Savitzky-Golay滤波算法对原始信号中的噪声进行处理,最后采用最小二乘法曲线拟合对灵巧手的指面压力与驱动电机电流的关系进行建模。结果表明指面压力与驱动电机电流之间的数学模型为3阶多项式关系,利用该关系式可实现通过控制灵巧手驱动电机电流来对灵巧手指面压力进行预测和控制的目的。

基于电流参数的灵巧手指面压力的控制

为了避免灵巧手装置的机械结构及系统控制电路随触觉传感器或力传感器的安装而变得复杂,提出基于电流参数的灵巧手指面压力控制方法。实验中,通过信号采集系统实现对灵巧手指面压力信号和驱动电机电流信号的同步采集;并分析了手指传递系统的动力学模型,完成指面压力与驱动电机电流关系的建模;并通过加载测试对建模所得的关系曲线进行验证。同时,设计基于PIC16F877A微控制器的指面压力控制系统,完成系统的硬件设计和软件设计,并对实验结果进行分析。最终,控制实验达到设计要求,从而实现了基于电流参数的灵巧手指面压力控制。