机器人六维腕力传感器标定试验台误差分析与研究

介绍了自行研制的机器人六维腕力传感器标定试验台以及在该试验台上进行单向施加标定力的方法。分析了试验台系统误差产生的各种原因,推导出由轴承内部的摩擦力矩、定滑轮与绳子之间的摩擦力、绳子自重、加载方向和作用点位置偏差等各种原因引起的系统误差的计算公式。针对施加Fz方向标定力的情况,计算出各种原因引起的系统误差值,求出合成后试验台总的系统误差值,并进一步提出减小系统误差的方法。

机器人用六维腕力传感器标定研究

本文在基于获得最高标定精度的基础上，推导出标定力的选取原则；同时提出了传感器相对干扰矩阵的新概念，在此基础上，建立了一套传感器标定的实验系统。

机器人六维腕力传感器标定方法和标定装置的研究

通过对机器人六维腕力传感器系统的各种标定方法的分析讨论,说明了应采用阶跃响应的方法来对它的动态性能进行标定。从矩形脉冲频谱对系统传递函数影响的角度,说明了为减少矩形脉冲频谱对传递函数标定曲线的干扰,应使阶跃激励开始时刻前的采样点数为零。新设计的实验方法和实验装置便于测出标定中使用的激励信号,通过数据采样系统的"软触发"功能,准确抓取到阶跃开始时刻,减少了干扰。同时,在该实验台上加载所使用的定滑轮数量较少,也有效地减小了标定误差。

航天机器人用六维腕力传感器动态特性研究

本文主要论述航天机器人用六维腕力传感器动态特性的相关问题 .讨论了传感器动态性能的标准问题 ,给出了该传感器动态补偿器的设计方法 ,对实现中的一些问题进行了初步探讨 ,最后给出实际的测试结果 .值得一提的是 ,这是我们首次在传感器实际应用中实现了动态补偿 ,为传感器动态性能的提高迈出了坚实的步伐 .

新型六维腕力传感器

设计了一种新型六维腕力传感器.采用有限单元法对六维腕力传感器的十字梁弹性体进行结构静力学分析,论述了该机械结构的合理性,确定了应变片黏贴的最佳位置,通过合理的应变片电桥的组桥将各维力/力矩信号转化为电压输出.设计放大电路对六维电压信号进行放大,最后通过试验标定装置对此六维腕力传感器进行标定.

十字梁结构六维腕力传感器标定研究

分析了十字梁结构六维腕力传感器标定存在的问题，试验表明直接采用传统的最小二乘标定方法存在无法正确解耦或解偶精度低的问题。为此提出了基于径向基函数神经网络的标定方法。试验结果表明：与最小二乘法标定结果相比，该方法可以将解耦精度提高一个数量级;与基于BP神经网络标定结果相比，该方法有较快的收敛速度。

一种新型水下机器人用六维腕力传感器

本文提出了一种新型水下作业机械手用六维腕力传感器。该传感器具有结构简单 ,易于加工、密封和水压力补偿的特点。文中介绍了该传感器的机械结构、弹性体的力学模型和力—变形转换矩阵。文章最后对设计的腕力传感器进行了标定 ,获得了传感器的转换矩阵 。

基于MSVR的六维腕力传感器静态解耦算法

针对维间耦合会影响六维腕力传感器测量精度的问题,提出了基于多输出支持向量回归机(Multi-output support vector regression,MSVR)的解耦算法。以实验室研制的六维腕力传感器为例进行静态标定实验,使用基于MSVR的解耦算法以及传统的基于最小二乘求解标定矩阵的解耦算法对标定数据进行处理分析。实验结果表明,本文提出的解耦算法稳定可靠,能有效抑制维间耦合的干扰,具有较高的解耦精度。

基于INA的机器人六维腕力传感器的解耦研究

将逆奈奎斯特方法 (INA)用于多维传感器的解耦 ;使用该方法对一具体的六维腕力传感器解耦 ,并采用零极点配置法设计动态补偿器 ,取得了很好的效果 ,达到了机器人智能控制对传感器的要求 ;通过仿真实验证实了INA方法可以用于多维传感器的解耦。

基于CAN总线的集成化六维腕力传感器的设计

提出一种基于片上系统的嵌入式集成化六维腕力传感器设计方案 ,将传感器弹性体、信号处理电路、电源系统以及总线接口电路集成在一起 ,详述了传感器设计的结构和原理 ,给出了一种规格的集成化六维力传感器实验结果 。

新型六维腕力传感器弹性敏感元件的灵敏度特性分析

提出一种新颖的六维腕力传感器弹性敏感元件结构，定义并分析其灵敏度性能指标，为设计具有该结构的腕力／力矩传感器提供了理论依据。分析计算结果表明，该弹性敏感元件是灵敏度各项同性的。

一种六维腕力传感器动态响应的研究

十字梁腕力传感器广泛应用于机器人系统。腕力传感器的响应特性决定了传感器应变片的粘贴和传感器的标定方法 ,也影响机器人系统的动态特性。针对十字梁六维腕力传感器的结构特点 ,以Lagrange方程为基础 ,建立六维腕力传感器的动力学模型 ,研究腕力传感器在力 (力矩 )作用下的响应特性以及传感器参数对传感器响应的影响。

六维腕力传感器的补偿模糊神经网络模型

本文基于神经网络可以对非线性系统的任意逼近能力 ,建立了六维腕力传感器的补偿模糊神经网络模型 ,仿真结果表明 ,这种补偿模糊神经网络对六维腕力传感器非线性系统逼近精度高、训练步数少、学习收敛速度快、误差曲线稳定 。

机器人六维腕力传感器耦合矩阵的确定与摄动分析

在介绍了 6维腕力传感器的标定方法后 ,借助数理统计原理推算出耦合矩阵各元素的摄动范围。并在此基础上 ,基于矩阵摄动理论 ,比较详细地讨论了耦合矩阵的摄动对腕力传感器测量精度的影响。通过具体的计算实例 ,阐明了因耦合矩阵的摄动 ,引起测量误差上限的计算方法。设计者可通过计算实例的具体数据 ,对传感器在标定过程中的误差形成各环节有一个明确的数值概念。

一种新结构的智能化六维腕力传感器

本文首先提出了一种新结构的水下机械手用六维腕力传感器;然后为其设计了信号放大、滤波和调零电路;最后,设计了以内置CAN总线控制器的80C592单片机为核心的传感器信号解耦和通讯单元,使该传感器成为一个独立的智能化单元。

航天机器人用六维力传感器信号处理系统研究

介绍航天机器人用六维腕力传感器信号处理系统的硬件、软件构成。由于航天机器人的特殊要求 ,设计的信号处理系统具有高精度、高可靠性、通讯和数据处理速度快等特点 。

用有限元法对腕力传感器弹性体的力学分析

用有限元法对六维腕力传感器的弹性体进行分析,包括建立模型、划分网格以及单维力和力矩的加载求解;提取关键点处应变,由线性变换得到六路输出,并计算输出与载荷之间的关系(即传递矩阵)。最后通过对弹性体施加多维力和力矩对传递矩阵进行了验证。

基于LabVIEW和MATLAB设计的虚拟仪器

虚拟仪器编程软件LabVIEW结合计算功能强大的MATLAB将大大提高虚拟仪器的设计功能。专业工具箱是MATLAB的特色,功能强大。在虚拟编程软件LabVIEW中结合MATLAB工具箱就能够设计出独具特色的虚拟仪器。分析了LabVIEW中如何调用MATLAB脚本节点以及MAT-LAB工具箱的应用。还给出了MATLAB在LabVIEW设计机器人六维腕力传感器系统的动态标定虚拟仪器中的应用,表明了MATLAB工具软件使LabVIEW设计虚拟仪器更为方便有效。

人工智能在机器人力控制系统中的应用研究

鉴于以往在机器人力控制中存在某些不足 ,将人工智能方法引入基于力传感器的机器人力控制中 ,尝试利用模糊控制理论与阻抗控制策略相结合对机器人进行更有效的力控制 .给出了系统的硬件结构 ,设计了力控制器 ,最后根据具体实验得出实验结果 .为解决机器人力控制问题提供一种新的方法 .

MATLAB在LabVIEW开发虚拟仪器中的应用研究

虚拟仪器编程软件LabVIEW结合计算功能强大的MATLAB将大大提高虚拟仪器的开发功能。专业工具箱是MATLAB的特色,功能强大。在虚拟编程软件LabVIEW中结合MATLAB工具箱就能够开发出独具特色的虚拟仪器。文中分析了LabVIEW中如何调用MATLAB脚本节点以及MATLAB工具箱的应用研究。还给出了MATLAB在LabVIEW开发机器人六维腕力传感器系统的静态标定虚拟仪器中的应用,表明了MATLAB工具软件可以使LabVIEW开发虚拟仪器更为方便有效。