【摘 要】
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该课题结合航天领域“八六三”计划项目“空间智能机器人多传感器集成手爪系统的研究”,在原有的原理样机的基础上,研制了一台带有锁定和过载保护功能的六维力／力矩柔性腕力传
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该课题结合航天领域“八六三”计划项目“空间智能机器人多传感器集成手爪系统的研究”,在原有的原理样机的基础上,研制了一台带有锁定和过载保护功能的六维力／力矩柔性腕力传感器,将柔性手腕和传感器结合在一起.该传感器以矩形截面的线性弹簧为弹性体,采用六个红外LED和位置敏感元件PSD,检测传感运动部分相对于固定部分的位姿变化信息.通过对柔性腕力传感器红外LED和光栅形成的光平面与PSD所在直线交点变化的研究,得到了传感器位姿的RPY变换和传感元所获得原始信息的关系.由于柔性腕力传感器的位姿变化与传感元的输出成非线性关系,各测量力／力矩分量在各传感元上不但表现有非线性且存在严重的耦合.因此,该文采用刚度矩阵在力／力矩向量与位姿向量之间建立了关系,通过标定的刚度矩阵和计算的位姿向量来获得力／力矩向量.传感器的自动锁定装置和过载保护功能可以快速实现传感器刚性和柔性两种状态的切换.位置正解是柔性腕力传感器机构应用的基础.该文结合位置逆解模型,利用BP网络求解了柔性腕力传感器运动学正解.为提高正解结果精度,采用迭代计算进行误差补偿.计算结果表明,该法迭代次数少,计算精度高且计算速度接近机器人实时控制的要求.
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