具有惯性补偿的机器人变刚度碰撞传感器研究

针对现有机器人手部碰撞检测装置灵敏度低和适应性差的问题,基于电磁力伺服的可变刚度手部惯性力补偿机制,设计一种具有惯性自适应功能的变刚度机器人碰撞传感器。该传感器的碰撞触发力阈值随机器人手部惯性力而自适应改变,以消除惯性力对碰撞检测的影响并实时提高碰撞检测的灵敏度。碰撞实验结果显示:该电磁变刚度方法可显著降低传感器预紧弹簧的压缩力,提高机器人末端执行器碰撞过程的动态检测灵敏度,进而提升机器人在人机协作中的碰撞检测和安全防护的智能化水平。

基于位移检测的机器人碰撞传感器研究与设计

为了避免机器人末端执行器在工作过程中与周围设备人员发生碰撞,造成设备损坏或者人员伤害,设计一款基于位移检测的机器人碰撞传感器。在对传感器连杆进行力学分析和建立平衡方程式的基础上,根据其碰撞过程中传感器活动部件的运动轨迹,导出了末端执行器空间碰撞力模型及相应的传感器碰撞力阈值计算公式,完成了传感器的设计、动力学仿真、制作装配和静态测试。实验结果表明,该传感器对末端执行器具有碰撞检测和缓冲保护功能,在机器人安全防护和人机协作方面具有一定的应用价值。