农业机械学报

作者：王志军，刘璐，李占贤

单位：华北理工大学,华北理工大学,华北理工大学,

关键词：六维力传感器;碰撞点检测;动态力补偿;碰撞感知

基金：国家自然科学基金项目(51505124)、河北省高等学校科学技术研究项目(ZD2020151)、河北省自然科学基金项目(E2016209312)和华北理工大学培育基金项目(JP201505)

针对皮肤力传感器对机器人碰撞点检测的不足，提出了一种利用六维力传感器进行机器人本体碰撞点检测的方法。该方法利用传感器采集数据进行自约束，无需依赖碰撞体表面几何信息，将空间碰撞外力矢量线投影到最优平面中进行初步求解，再代入原始方程进行碰撞点的求解；引入了误差因子，以保证计算结果的绝对误差最小；在数据预处理方面，提出了一种动态力补偿算法，以保证基座处六维力传感器在机器人运动过程无外力碰撞下的读数恒为零，当传感器的数值超过一定阈值后即可认为机器人与外界发生碰撞。对本文提出的算法进行了仿真实验，结果表明，动态力补偿算法的合力最大相对误差为4.8925%，碰撞点检测算法在实验距离最远598.61mm处误差最大，为8.7119%。本文提出的动态力补偿算法的精度随碰撞点距离的增加没有明显变化，但在碰撞力一定时，随着碰撞距离的增加相对误差不断增大。

来源：2021年第7期

《农业机械学报》期刊编辑部

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