面向夹持机构的紧凑型串联弹性力控驱动器设计与试验

摘要：

串联弹性驱动器力控性能优异,在机器人无损抓持应用领域具有较好的应用前景.设计一种集成伺服电机、弹性元件、编码器等部件的高度紧凑型串联弹性驱动器.采用试验手段对串联弹性驱动器进行模型辨识,获得控制角度轨迹与驱动力观测模型,并通过PD控制器实现力控.通过刚性与超弹性物体力控加载试验,研究串联弹性驱动器力控响应与误差特性.通过物体自适应抓持与人机交互试验分析串联弹性驱动器力控自适应抓持与外力自感知特性.试验结果表明,串联弹性驱动器对刚性物体加载控制较快,力控稳态时间约0.35 s,且无超调出现.由于超弹性物体变形迟滞特性,其力控响应时间显著高于刚性物体.串联弹性驱动器力控模式能够实现物体自适应抓持,且抓持力度与速度可调.串联弹性驱动器可在不依赖指尖力传感器的情况下实现抓持力感知,有利于简化硬件与控制系统.

关键词：串联弹性驱动器;力控制;感知;夹持机构

所属期刊栏目：52

分类号：TP241(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金;江苏省高校面上项目

在线出版日期：2022-03-11（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：426-432,442