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紧凑型内嵌扭矩传感器机器人关节设计

     

摘要

内嵌扭矩传感器的紧凑型一体化关节可增加机器人的负载质量比,提高力控安全性,更适用于服务行业.通过对轻型协作机器人关节的研究,提出了机器人关节系统整体设计方案.基于关节设计参数,研究关节系统工况负载下的可靠性.对关节扭矩特性进行分析,设计了17型号关节扭矩传感器本体,并采用有限元仿真方法,验证了应变片安装位置的合理性.研制了放大与低通滤波电路系统,并对传感器进行实验分析标定,拟合扭矩电压特性曲线,得到线性度、灵敏度、迟滞和零漂参数.最后对研制的关节整机进行负载测试,并应用于五自由度碳纤维轻型机械臂系统.结果 表明:紧凑型内嵌扭矩传感器机器人关节质量轻、负载能力高,扭矩传感器具有较高的精度和灵敏度.

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