一種機器人諧波減速器內(nèi)嵌扭矩傳感器的研制
本文選題:關(guān)節(jié)模塊 + 諧波減速器; 參考:《儀器儀表學報》2014年01期
【摘要】:針對模塊化可重構(gòu)機器人對關(guān)節(jié)扭矩測量的需求,研制了一種內(nèi)嵌于諧波減速器的扭矩傳感器;诙A紋波模型,對諧波減速器的柔輪進行了應力應變分析。提出了一種基于矢量抵消原理的扭矩傳感器設計方法,設計了一種基于三矢量抵消的扭矩傳感器,使一、二階紋波及更多階紋波甚至所有其他高階紋波都通過矢量疊加而抵消,且通過使用冗余應變片提高測量精度。分析了系統(tǒng)的輸出與扭矩的關(guān)系,并進行了傳感器誤差分析。研制了扭矩傳感器物理樣機和測試平臺,并進行了加載測試,結(jié)果表明,研制的扭矩傳感器具有較高的靈敏度和精度,精度與波發(fā)生器的轉(zhuǎn)動有相關(guān)性。
[Abstract]:A torque sensor embedded in harmonic reducer is developed to meet the requirement of joint torque measurement of modular reconfigurable robot. Based on the second-order ripple model, the stress-strain analysis of the flexible wheel of harmonic reducer is carried out. A design method of torque sensor based on vector canceling principle is proposed. A torque sensor based on three vector cancellations is designed. The first, second order ripple and more order ripple and even all other high order ripples are offset by vector superposition. The measurement accuracy is improved by using redundant strain gauges. The relationship between the output and torque of the system is analyzed, and the sensor error is analyzed. The physical prototype and testing platform of torque sensor are developed. The results show that the torque sensor has high sensitivity and precision, and the precision is related to the rotation of the wave generator.
【作者單位】: 中國科學院沈陽自動化研究所機器人學國家重點實驗室;中國科學院大學;
【基金】:國家863計劃(2012AA041401) 國家自然科學基金(60905048) 機器人學國家重點實驗室課題(RLZ200802)資助項目
【分類號】:TH823;TP242
【參考文獻】
相關(guān)期刊論文 前7條
1 黃云天;陳衛(wèi)東;孫逸翔;;基于碰撞檢測的護理型操作臂的安全性設計與實現(xiàn)[J];機器人;2011年01期
2 呂洪波;宋亦旭;賈培發(fā);;機器人修磨中融合先驗知識的適應學習建模方法[J];機器人;2011年06期
3 姜勇;王洪光;潘新安;余岑;何能;;模塊化可重構(gòu)機器人的構(gòu)形在線自主辨識[J];機械工程學報;2011年15期
4 于振中;惠晶;許勝;馬勇虎;沈錦飛;;多自由度遙操作系統(tǒng)控制的波變量法[J];信息與控制;2012年02期
5 俞志偉;宮俊;張昊;戴振東;;基于三維力反饋的仿壁虎機器人單腿運動控制[J];儀器儀表學報;2011年12期
6 謝光輝;張進春;程福剛;吳德明;;扭矩嵌入檢測的機器人關(guān)節(jié)伺服舵機研究[J];自動化儀表;2010年07期
7 潘新安;王洪光;姜勇;李正;高文斌;;一種模塊化可重構(gòu)機器人系統(tǒng)的研制[J];智能系統(tǒng)學報;2013年04期
【共引文獻】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 李顯凌;;多節(jié)柔性主動導管的彎曲控制及位置跟蹤測量[J];電子測量與儀器學報;2013年07期
2 王紹治;劉健;張玲花;陳華男;;機器人足部柔性傳感裝置研究[J];電子測量與儀器學報;2013年09期
3 張鐵;林君健;鄒焱飚;;基于軌跡規(guī)劃的機器人碰撞檢測研究[J];機床與液壓;2012年21期
4 李憲華;郭永存;張軍;郭帥;;基于MATLAB的模塊化機器人手臂運動學算法驗證及運動仿真[J];計算機應用研究;2013年06期
5 譚民;王碩;;機器人技術(shù)研究進展[J];自動化學報;2013年07期
6 靳國強;陳小平;;面向智能服務機器人任務規(guī)劃的行動語言擴展[J];軟件學報;2013年07期
7 李波;趙懷慈;孫士潔;花海洋;;空間機器人遙操作預測仿真系統(tǒng)研究[J];計算機工程與設計;2013年10期
8 鐘琮瑋;項基;韋巍;張遠輝;陳鵬;;基于擾動觀測器的機械手碰撞檢測與安全響應[J];浙江大學學報(工學版);2012年06期
9 羅勇;師黎;周亮杰;樊紅琨;楊春;;動物機器人新型智能監(jiān)控系統(tǒng)設計[J];儀器儀表學報;2012年11期
10 張永德;姜金剛;張舒;羅春玲;陳耀;;柔索驅(qū)動的玻璃幕墻清洗機器人研制及實驗研究[J];儀器儀表學報;2013年03期
相關(guān)會議論文 前1條
1 周松;劉越;翁冬冬;林理平;;二維力覺交互設備在顯示屏幕上的精確注冊研究[A];第八屆和諧人機環(huán)境聯(lián)合學術(shù)會議(HHME2012)論文集CHCI[C];2012年
相關(guān)博士學位論文 前2條
1 鐘琮瑋;仿人型乒乓球機械手運動學及動力學控制方法研究[D];浙江大學;2011年
2 吳文強;可重構(gòu)模塊化機器人建模、優(yōu)化與控制[D];華南理工大學;2013年
相關(guān)碩士學位論文 前4條
1 邱廣萍;移動機器視覺定位導航和自主避障系統(tǒng)的研究[D];華南理工大學;2011年
2 陳建敏;仿壁虎機器人負表面爬行的步態(tài)規(guī)劃及運動仿真[D];南京航空航天大學;2012年
3 夏雨;基于網(wǎng)版印刷法的空間太陽電池陣自動裝配機器人[D];上海交通大學;2013年
4 高新新;基于幾何相似性多功能構(gòu)件的可重構(gòu)機構(gòu)的研究[D];蘇州大學;2013年
【二級參考文獻】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 李樹軍,張艷麗,趙明揚;可重構(gòu)模塊化機器人模塊及構(gòu)形設計[J];東北大學學報;2004年01期
2 王光建,廖志勇,陳雪華;機器人寫字技術(shù)及其運動參數(shù)[J];重慶大學學報(自然科學版);2003年12期
3 王黨校,張玉茹,王玉慧,呂培軍,王勇;約束切換與阻抗顯示力反饋設備的穩(wěn)定性研究[J];機器人;2004年02期
4 吉愛紅,戴振東,周來水;仿生機器人的研究進展[J];機器人;2005年03期
5 王田苗;孟Pr;裴葆青;戴振東;;仿壁虎機器人研究綜述[J];機器人;2007年03期
6 阮鵬;俞志偉;張昊;張曉峰;戴振東;;基于ADAMS的仿壁虎機器人步態(tài)規(guī)劃及仿真[J];機器人;2010年04期
7 趙廣志;王洪光;劉玉旺;;關(guān)節(jié)型模塊化機器人構(gòu)型及運動學研究[J];機械設計與制造;2010年04期
8 辛洪兵;圓弧齒廓諧波齒輪傳動齒形設計中的幾個問題[J];機械傳動;1999年02期
9 謝光輝;梁錫昌;李偉;;一種機器人繪字控制系統(tǒng)的研制[J];制造業(yè)自動化;2007年02期
10 ;Behavior and dynamics of gecko’s locomotion:The effects of moving directions on a vertical surface[J];Chinese Science Bulletin;2011年06期
【相似文獻】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 張智敏;;扭矩標準機比對方法的研究[J];中國計量;2007年10期
2 陳培玉,闕沛文;單片機控制的扭矩測試儀[J];機電工程;2003年04期
3 ;《儀表技術(shù)與傳感器》2006年總目次[J];儀表技術(shù)與傳感器;2006年12期
4 紀紹偉;;扭矩扳子檢定儀及其應用[J];上海計量測試;2010年03期
5 冷護基,丁濤,王啟平,賈黎明,鄧奎剛;一種重錘料位檢測系統(tǒng)研究[J];儀器儀表學報;2002年S3期
6 楊俊鋒;韓佩富;白文普;陳雷;;基于LabVIEW的智能扭矩傳感器的研究[J];計量技術(shù);2007年10期
7 陳宇;趙煥興;張東艷;;TFC2000扭矩校準儀自校平臺的設計與可行性分析[J];計量與測試技術(shù);2008年12期
8 朱春梅;王朝霞;;基于單片機的扭矩測量技術(shù)研究[J];新技術(shù)新工藝;2008年09期
9 熊俊;胡斌;;標準扭矩傳感器校準系統(tǒng)的研制[J];計測技術(shù);2010年04期
10 孟宗;劉彬;;回轉(zhuǎn)機械動態(tài)扭矩非接觸測量的研究[J];計量學報;2006年04期
相關(guān)會議論文 前3條
1 梁莉;胡曉朋;;旋轉(zhuǎn)式伽瑪?shù)斗派渫礁櫻b置的機械系統(tǒng)[A];第十二屆全國機構(gòu)學學術(shù)研討會論文集[C];2000年
2 汪逸群;劉偉;陳偉;顏昌翔;;指向鏡運動精度分析[A];第九屆全國信息獲取與處理學術(shù)會議論文集Ⅰ[C];2011年
3 趙明;王偉;劉q;;密集顆粒體-機械表面摩擦測試儀研究[A];2011年全國青年摩擦學與表面工程學術(shù)會議論文集[C];2011年
相關(guān)碩士學位論文 前10條
1 滕紹偉;基于光學扭矩傳感器的極限壓力潤滑儀的研制[D];中國海洋大學;2012年
2 代芳;JPM-1型接觸疲勞磨損試驗機智能化測控系統(tǒng)的研究[D];合肥工業(yè)大學;2008年
3 趙加洋;灌裝臂動態(tài)性能分析與控制研究[D];江南大學;2013年
4 李海鵬;用于鎖具檢測的扭矩測試儀的系統(tǒng)化設計[D];上海交通大學;2006年
5 陳倉;極端環(huán)境下鉆機主軸容柵式扭矩測試系統(tǒng)的研究[D];吉林大學;2013年
6 梁宏志;燒結(jié)單輥破碎機主軸扭矩在線檢測研究[D];燕山大學;2003年
7 高志偉;液體物性參數(shù)綜合測試系統(tǒng)研制[D];哈爾濱理工大學;2013年
8 徐金波;螺紋緊固件連接副扭矩系數(shù)測試技術(shù)應用研究[D];機械科學研究總院;2010年
9 崔紅微;柔性鉸鏈式扭矩加載器的設計與研究[D];大連理工大學;2011年
10 陳濤;非接觸式扭矩儀中的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];湖南大學;2011年
,本文編號:1795974
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/yiqiyibiao/1795974.html