一种气体驱动器的感知方法及气体驱动系统技术方案

一种气体驱动器的感知方法及气体驱动系统，其中感知方法包括：获取气体驱动器的驱动气压；根据预先建立的感知模型对驱动气压进行智能分析，处理得到气体驱动器在驱动气压作用下的驱动量；输出气体驱动器的驱动量。在感知方法中由于仅检测驱动气压即可实现对气体驱动器的驱动量的感知功能，减少了检测数据，却同样可以通过对力和位移的感知满足与外界环境的交互要求，增强气体传感器对复杂环境的适应性。

A sensing method and gas driving system of gas driver

【技术实现步骤摘要】
一种气体驱动器的感知方法及气体驱动系统
本专利技术涉及软体机器人
，具体涉及一种气体驱动器的感知方法及气体驱动系统。
技术介绍
目前来说，大多数机械手都采用连杆结构来传动，伺服电机来驱动，称之为硬机械手，硬机械手往往具有很大的负载能力，稳定性也比较高。使用过程中，硬机械手结合相应的力传感器以及位移传感器就能够实现与外部环境的交互，实现对力和位移的控制。但是，对于可变形的物体以及复杂的外部环境，这个过程需要较为复杂的控制策略，此时将限制硬机械手的应用。触觉感知是指通过接触进行测量的任何属性，包括力、粗糙度、温度等等，对于人类实现物体的抓取及操作是不可或缺的，通过触觉感知人类可以严格控制所施加的抓持力，从而实现最优的抓持，即保证手和被抓持物体之间不产生滑动的同时使抓持力不会过高。软体手可以是带气腔的气体驱动器，其作为机器人操作物体的一种末端执行器，具有良好的灵活性、适应性，以及安全的人机交互性。将触觉感知系统和软体手相结合，能用于提高抓取的稳定性和可靠性、实现物体识别、滑动检测等。软体机械手的出现满足了机械手对复杂、不规则外部环境的适本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气体驱动器的感知方法，其特征在于，包括以下步骤：/n获取气体驱动器的驱动气压，所述气体驱动器在所述驱动气压作用下进行伸缩运动；/n根据预先建立的感知模型对所述驱动气压进行智能分析，处理得到所述气体驱动器在所述驱动气压作用下的驱动量；/n输出所述气体驱动器的驱动量。/n

【技术特征摘要】
1.一种气体驱动器的感知方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取气体驱动器的驱动气压，所述气体驱动器在所述驱动气压作用下进行伸缩运动；
根据预先建立的感知模型对所述驱动气压进行智能分析，处理得到所述气体驱动器在所述驱动气压作用下的驱动量；
输出所述气体驱动器的驱动量。


2.如权利要求1所述的感知方法，其特征在于，所述根据预先建立的感知模型对所述驱动气压进行智能分析，处理得到所述气体驱动器在所述驱动气压作用下的驱动量，包括：
将所述驱动气压输入第一感知层，计算得到所述气体驱动器在所述驱动气压作用下的实际长度，所述第一感知层表示驱动气压、大气压、初始气压与实际长度之间的量化关系；
将所述驱动气压和所述气体驱动器的实际长度输入第二感知层，计算得到所述气体驱动器在所述驱动气压作用下的输出力，所述第二感知层表示驱动气压、气体驱动器等效参数、实际长度与输出力之间的量化关系；
所述驱动量包括实际长度和/或输出力。


3.如权利要求2所述的感知方法，其特征在于，所述第一感知层的构建过程包括：
建立所述第一感知层的量化关系，用公式表示为



其中，P0为大气压强，Pa为初始状态下所述气体驱动器的内部相对压强，Pm为驱动气压且表示所述气体驱动器的内部相对压强，l表示所述气体驱动器的实际长度，H表示所述气体驱动器的初始长度，εs1、εs2均为过程参数；
所述参数εs1、εs2用于在无外力作用的情形下，利用测量的Pm、l构成的多组数据进行拟合以及参数标定而得到。


4.如权利要求3所述的感知方法，其特征在于，所述第二感知层的构建过程包括：
建立所述第二感知层的量化关系，用公式表示为



其中，F为所述气体驱动器的输出力，为驱动函数且表示内外气压差产生的驱动力，h()为刚度函数且表示自身变形产生的驱动力，De为所述气体驱动器的等效参数，Pm为驱动气压且表示为所述气体驱动器的内部相对压强，εp为过程参数；
所述刚度函数h()用于在Pm为零且有外力作用的情形下，利用测量的F、l构成的多组数据进行拟合而得到；
所述参数εp用于在l不变且无外力作用的情形下，利用测量的F、Pm构成的多组数据进行拟合以及参数标定而得到。


5.如权利要求4所述的感知方法，其特征在于，还包括：对于多个所述气体驱动器，将各个所述气体驱动器分别输出的输出力进行累计，得到各个所述气体驱动器的总输出力，用公式表示为



其中，Fi为第一类气体驱动器的输出力，Fp为第二类气体驱动器的输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘思聪，苏引引，王峥，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：广东;44