设计,制造和描述一个新的光学六轴分布力和位移触觉传感器,用于巧妙的机器人操纵
Olivia Leslie1, David Córdova Bulens1, Stephen J Redmond1
1School of Electrical and Electronic Engineering, University College Dublin (UCD), D04 V1W8 Dublin, Ireland.
Sensors (Basel, Switzerland)
|December 23, 2023
概括
这项研究介绍了一种小型的,基于光学的六轴触摸传感器用于机器人,可实现精确的实时力和位移测量,用于灵巧的操纵和稳定的抓地力. 低成本的传感器提供分布式传感能力,增强机器人与物体的交互.
科学领域:
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 传感器技术 传感器技术
- 机械电子学是什么意思 机械电子学
背景情况:
- 机器人需要先进的触觉传感器来进行灵巧的操纵和稳定的抓取.
- 现有的触觉传感器往往缺乏必要的精度,紧性或复杂任务的多轴能力.
- 关于传感器对象接口的信息对于机器人交互至关重要.
研究的目的:
- 开发和展示一个新的基于光学的六轴触觉传感器,以指尖的形状.
- 为了能够准确地实时估计多个点的局部XYZ力和位移.
- 为增强机器人控制提供全球XYZ力和扭矩测量.
主要方法:
- 设计了一个紧的,指尖形状的基于光学的六轴触觉传感器.
- 利用光学传导感知光的角度和强度来推断力和位移.
- 使用简单,低成本的方法制造传感器,以实现无集成.
主要成果:
- 实现了20.89mN (X),19.19mN (Y) 和43.22mN (Z) 的局部力精度.
- 实现了 56.70 微米 (X), 50.18 微米 (Y) 和 13.83 微米 (Z) 的局部位移精度.
- 测量全球扭矩的精度为1.90N-mm (Tx),1.54N-mm (Ty) 和1.26N-mm (Tz). 测量的全球扭矩的精度为1.90N-mm (Tx),1.54N-mm (Ty) 和1.26N-mm (Tz).
结论:
- 开发的基于光学的触摸传感器提供分布式的六轴传感能力.
- 它的紧设计和低成本制造使其更容易与机器人系统集成.
- 传感器可以准确地实时测量力和扭矩,这对于灵巧的操纵至关重要.
