协作机器人关节力感知技术研究

来源 :东南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:a2652765
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
协作机器人关节力感知能力是指协作机器人对外界力信息的感知和测量能力,是协作机器人完成力交互与力控制的基础。目前大部分研究常使用模块化关节力矩传感器完成力信息的感知。但利用模块化关节力矩传感器不仅需要处理好机器人整体刚性问题,而且需要处理好模块化关节力矩传感器带来的位置精度问题。注意到谐波减速器作为协作机器人关节内的核心传动零件,十分适合作为协作机器人力感知能力的实现载体。因此,本文以谐波减速器为主要的研究对象,以协作机器人关节测力技术为主要的研究目的,完成了以下工作:介绍了谐波减速器的基本构造和传动原理,选择谐波减速器的柔轮作为弹性体,提出了基于柔轮应变检测的机器人关节力矩测量方案,将传统只起到力矩传动功能的谐波减速器改进成具有关节力矩测量能力的谐波测力减速器。设计了适当的应变片粘贴方案以及谐波传动方案,解决了谐波测力减速器内部走线的缠绕问题。基于谐波减速器的传动原理,分析了柔轮的变形特点,提出了柔轮总应变的理论模型,利用有限元分析软件ANSYS建立了谐波减速器柔轮与波发生器的有限元模型。通过对模型的非线性接触分析,得到了柔轮在波发生器作用下的位移变化情况和应力变化情况,有限元分析结果表明了柔轮筒中部适合作为柔轮力矩应变的测量部位,验证了关于柔轮总应变模型的正确性。设计了一套谐波测力减速器的性能测试平台,利用行星减速器的杠杆作用实现磁粉制动器小负载力矩的放大,拓宽实验平台的标定范围;利用磁粉制动器的电可控输出特性,实现了实验平台的动态负载加载。基于VS开发了一套配套上位机软件实现对该实验平台的驱动通讯和数据采集。设计了谐波测力减速器的数据处理方案,利用傅里叶变换分析了谐波测力减速器柔轮力矩信号的频域特性,通过对柔轮力矩信号的滤波处理和对标准力矩传感器的平滑处理,建立了谐波测力减速器的力矩测量模型;基于MATLAB开发了上位机数据处理软件。对自研的谐波测力减速器进行了拟合标定与性能测试实验。实验结果表明,所研制的谐波测力减速器具有较高的灵敏度,其线性度约为2%F.S,重复性约为1%F.S,测量的相对误差小于4%,绝对误差小于0.5Nm。
其他文献
白居易,中唐著名的诗人,也是伟大的造园家。他的园林思想,既融合了诗的意境,也蕴含了他处世的智慧,对中国后世造园以及日本平安时代以来的庭园艺术发展都产生了十分深远的影响。首先,笔者通过查阅文献资料,按照时间顺序梳理了白居易生平的迁居轨迹与造园实践以概括这一过程中其园林思想的连续性转变,并按照“日本文学影响庭园”这一脉络分别归纳整理、分析比较了日本文学和日本庭园对于白居易的受容,尤其侧重于受容的方式和
随着近些年物联网、大数据处理、人工智能等技术的不断发展,“新零售”这个概念于2016年应运而生。自动售货机作为零售业重要组成部分,因为其工作、部署不轻易受到地点、时间等外在条件限制,越来越受到运营商青睐,它的发展与壮大已然成为必然趋势。对于通用型自动售货机,国内外研究主要集中于传统销售动作实现与信息统计和远程监测。本文设计与实现了一种基于ARM处理器的面向新零售应用的智能终端,支持各种通信协议,可
协作通信技术能够有效克服无线信道的多径衰落与路径损耗等问题,提高无线网络的覆盖范围、信道容量以及信息传输的可靠性,是当今无线通信系统中十分重要的一项技术。传统的无线协作中继多采用半双工(Half-Duplex,HD)模式,即中继节点信号的接收与发送占用不同的时间或频带资源,从而造成通信资源的浪费,导致频谱效率降低。随着射频技术特别是自干扰(Self-Interference,SI)消除技术的不断发
随着互联网和信息技术的飞速发展,在线社交网络已经成为人们分享生活和获取信息的重要媒介,同时也成为了商家进行商品推广的重要渠道。商家在对商品进行推广时通常会采用“病毒式营销”的方式,即选择一定数量具有影响力的用户免费试用,通过用户间的口碑效应使得社会网络中有更多的人接纳该商品。在对“病毒式营销”的深入研究中,学者将其抽象为影响力最大化问题。经典的影响力最大化问题主要研究的是单条信息在一个网络中传播的
工业污泥可通过热解技术快速转化为热解气、油及污泥炭等产品,实现资源化利用。然而,污泥含水率高、热值低、重金属含量高导致热解过程耗能高、反应特性差和产物品质低等问题。添加生物质进行共热解可为热解反应提供能量、固化重金属以及提高产物品质,具有良好的应用前景。本文从工业污泥与生物质共热解制炭及其对重金属固化特性出发,首先研究了共热解成炭特性和反应协同耦合机制,其次研究了共热解过程中重金属迁移与转化规律,
数字化X射线摄影(Digitial Radiography,DR)是计算机数字图像处理技术与X-射线放射技术结合而形成的常规X线摄影技术。DR因辐射剂量小、灵敏度高、图像分辨率高、处理速度快等优点,一直受到医疗人员的认可,已经被广泛应用在医学影像领域。但是,DR摄影成像过程中,会不可避免地产生一些影响图像成像质量的散射射线。因此,有效地校正DR图像中的散射射线将可以提高DR图像的成像质量,并且降低
语义角色标注(Semantic Role Labeling,SRL)是自然语言处理的基础应用,目前主要采用深度学习的方法,例如Highway Bi-LSTM模型。虽然该模型中的Highway结构可以加快网络收敛速度,但是存在以下问题:1)主要利用词形、词性、是否谓词等信息,很少利用句子结构信息,例如依存句法结构等。2)需要根据句子长度进行相应时间步的计算,难以在长句中距离较远的词之间建立语义联系,
依存句法分析是自然语言处理中的一项重要任务,主要包括基于图的和基于转移的两种分析方法。目前基于转移的依存句法分析方法大多采用BiLSTM模型,它虽然可以捕获句子中双向较长距离的依存关系,但是存在以下问题:1)模型复杂、计算量大,导致训练时间过长;2)当中心词和依存词距离大时准确率偏低。针对以上问题,本文的主要工作如下:(1)针对模型训练时间长的问题,本文在经典BiLSTM模型的基础上提出BiLST
在经济飞速发展的今天,高速的生活方式催生了一大批亚健康的人群,随着信息的膨胀与生活理念的改变,人们对于健康愈加重视,室内运动需求日益增大。但是室内场地的局限性,室内器材健身很大程度上缺乏趣味,且个人运动无法提供很好的运动建议。针对这些问题,本文以跑步机为例,搭建虚拟场景模拟户外环境,从外观造型、应用界面以及健身指导等方面进行研究,旨在追求更人性化的设计,更安全的用户体验。1、本文搭建了由跑步机、安
近年来,基于位置的服务快速发展,室内位置服务所需的室内定位技术成为研究热点。室内环境中无法接收GNSS信号,而其他定位手段,如蓝牙、Wi Fi、RFID、超宽带等均具有明显的缺点。在此条件下,伪卫星技术由于其具有精度高、与GNSS信号兼容、室内外切换方便等优点,成为具有广阔研究前景的室内定位技术。但是目前伪卫星技术在室内定位中面临着信号易被遮挡、多径效应、时间同步等问题,发展受到一定限制。通过分析