基于多项式拟合的六维力传感器解耦算法研究

摘要：

六维力传感器作为重要的空间力感知元件,被广泛应用于机器人的力/位置控制、抓取装配、轮廓检测、自主避障和人机交互等.目前,提高精度是六维力传感器的主要研究方向之一.但由于受到自身结构和加工误差等因素的影响,六维力传感器会产生维间耦合现象,而维间耦合是影响其精度的重要因素.为减少耦合误差的影响,采用误差分析、理论推导及实验验证相结合的方法对六维力传感器的解耦算法进行研究.首先,对六维力传感器进行了耦合分析,得到其耦合模型.然后,对六维力传感器的线性解耦算法进行研究,并在此基础上提出了基于多项式拟合的解耦算法,以在不改变六维力传感器结构的前提下减小耦合误差,从而提高其精度.最后,选用正交并联六维力传感器开展标定实验,并分别采用2种算法进行解耦求解.结果表明,基于多项式拟合的解耦算法能减小维间耦合对六维力传感器精度的影响;所提出的解耦算法有效地提高了六维力传感器的精度,与线性解耦算法相比,最大耦合误差减小了8.914个百分点且线性度误差减小了0.111个百分点.研究结果可为六维力传感器维间耦合误差的减小和精度的提高提供参考.

关键词：六维力传感器、耦合模型、解耦算法、多项式拟合、标定实验、解耦求解

所属期刊栏目：30

分类号：TP212(自动化技术及设备)

资助基金：河北省高等学校科学技术研究项目;唐山市科技创新团队培养计划资助项目

在线出版日期：2023-11-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：571-578