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。

基于惯性反馈的机器人智能碰撞传感器

针对工业机器人末端碰撞检测灵敏度较低的问题,提出了一种具有"惯性力检测+电磁力伺服"特征的智能碰撞传感器。采用惯性加速度反馈的闭环控制模式,使传感器的电磁吸力与惯性力形成动态平衡,消除了惯性力对传感器碰撞力阈值的影响。通过Pro/E对机构进行动力学仿真并建立了相应的碰撞力学模型,在六自由度机器人上进行了碰撞测试。实验结果显示,传感器的碰撞灵敏度有显著提高,证明了该设计方案具有一定的可行性。