The present invention discloses a soft manipulator control method based on multi-sensor information fusion, the method is as follows: step one, using the PVDF sensor dynamic stress; step two, the controller will each steering angle value and each PVDF sensor to the piezoelectric signal value is passed to the host computer; step three, environment temperature if the manipulator operating temperature range; step four, the manipulator can self adjust the soft grasping function. Beneficial effects: the proper grasping method is adopted to achieve the purpose of self adjusting soft grasping object, and finally the bionic function of the manipulator is realized.
【技术实现步骤摘要】
基于多传感器信息融合的软抓取机械手控制方法
本专利技术涉及一种软抓取机械手控制方法,特别涉及一种基于多传感器信息融合的软抓取机械手控制方法。
技术介绍
目前,对于机械手的研究方法主要有ADMS与MATLAB联合仿真研究,这种方法的核心是输入变量与输出变量数据的实时交换,该联合仿真方法大大提高了设计效率,降低了成本,但是这种方法仅限于理论仿真,实际系统会收到诸多外界干扰因素,且这种方法无法区分出机械手感知的触觉、滑觉和热觉。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有软抓取机械手所存在的诸多不足而提供的一种基于多传感器信息融合的软抓取机械手控制方法。本专利技术提供的基于多传感器信息融合的软抓取机械手控制方法,其方法如下所述:步骤一、利用PVDF传感器感受动态应力,当粘贴在机械手指上的多个PVDF传感器碰到物体时,压电薄膜上的电荷分布发生改变,传感器输出相应的电荷信号,经信号调理电路转化为电压信号,机械手感知触滑热觉信号时的电荷信号有不同的特征。首先进行热觉判断机械手是否处于合适的抓物环境;步骤二、控制器将各个舵机角度值以及各个PVDF传感器采集到的压电信号值传给上位机,上位机对舵机角度值进行拟合,由软件算法将舵机角度值转化为机械手指在三维空间的坐标值,利用matlab建立物体三维模型进行实时显示,同时上位机实时显示各个手指的压电信号值;步骤三、环境温度若在机械手工作温度范围内,机械手慢慢靠近被抓取物体,检测机械手的触滑觉状态,通过机械手各个手指在空间的状态及其手指信号状态,大致反映出所抓取物体的形状;步骤四、位于不同位置的舵机在接到中央处理器的控制信号后,带动 ...
【技术保护点】
一种基于多传感器信息融合的软抓取机械手控制方法,其特征在于:其方法如下所述:步骤一、利用PVDF传感器采集到电荷信号后经过信号调理电路转换为电压信号,在控制器中,对信号进行分析:突起波峰的形状,这是触觉信号,滑动可以看成是多次碰触的结果,则滑觉经信号调理电路后输出的信号形状为多个连续的波峰,而热觉信号则是一个相对于触觉信号上升比较缓慢下降时间也相对较长的波峰形状,就是热觉信号;首先进行热觉判断,如果高于设置的热觉阈值,则证明物体温度过高,控制机械手放弃抓取,若否,则进行抓取;步骤二、利用matlab建立物体三维模型,以机械手腕左侧为原点,手指方向为x轴,垂直掌心向外为y轴,小拇指指向二拇指方向为z轴,建立三维坐标系,控制器将各个舵机当前的角度值通过串口传送给上位机,对大量舵机角度值与位置值x、y、z分别进行数据拟合,得到当0°<θ<108°时:x=‑0.1048×θ+17.4y=1‑0.008×θ
【技术特征摘要】
1.一种基于多传感器信息融合的软抓取机械手控制方法,其特征在于:其方法如下所述:步骤一、利用PVDF传感器采集到电荷信号后经过信号调理电路转换为电压信号,在控制器中,对信号进行分析:突起波峰的形状,这是触觉信号,滑动可以看成是多次碰触的结果,则滑觉经信号调理电路后输出的信号形状为多个连续的波峰,而热觉信号则是一个相对于触觉信号上升比较缓慢下降时间也相对较长的波峰形状,就是热觉信号;首先进行热觉判断,如果高于设置的热觉阈值,则证明物体温度过高,控制机械手放弃抓取,若否,则进行抓取;步骤二、利用matlab建立物体三维模型,以机械手腕左侧为原点,手指方向为x轴,垂直掌心向外为y轴,小拇指指向二拇指方向为z轴,建立三维坐标系,控制器将各个舵机当前的角度值通过串口传送给上位机,对大量舵机角度值与位置值x、y、z分别进行数据拟合,得到当0°<θ<108°时:x=-0.1048×θ+17.4y=1-0.008×θ2+0.921×θ+2.8095当θ>108°时,机械手指达到最大弯曲程度,故位置不会再变动,在机械手整个抓取过程中,z轴坐标一直不变,上位机不断读取控制器传来的五个舵机的角度状态,matl...
【专利技术属性】
技术研发人员:胡梦媛,李芮林,李冰洋,千承辉,
申请(专利权)人:吉林大学,
类型:发明
国别省市:吉林,22
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