一种机械臂末端六维力测量方法、机械臂及机器人技术

本发明专利技术公开了一种机械臂末端六维力测量方法、机械臂及机器人，测量方法包括：获取机械臂若干个关节的状态参数信息，计算若干个关节的反馈力矩；基于状态参数信息和若干个关节的反馈力矩值，计算若干个关节受到的外力矩，得到机械臂末端的六维力估计数据；将三维力测量值和六维力估计数据融合，得到机械臂的六维力数据。基于三维力传感器结合关节电流环的驱动电流值，实现了机械臂末端的六维力数值计算，具有结构简单、硬件成本低的优点，同时确保了机械臂末端的六维力测量精度，克服了机械臂使用传统六维力传感器导致的成本居高不下的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机械臂控制，特别涉及一种机械臂末端六维力测量方法、机械臂及机器人。

技术介绍

1、力传感器是一种用于测量物体所受外力大小的传感器。根据测量维度，力传感器可分为一至六维力传感器，最常见的有一维、三维和六维力传感器。其中，六维力传感器的研发难度最大，其不是单纯的一维力传感器或者三维力传感器的简单叠加，导致市面上六维力传感器的成本最高。随着机器人技术的快速发展，机器人应用越来越聚焦于机器人与环境发生交互的场景，如打磨抛光、柔顺装配、医疗康复等，对机器人柔顺力控制的需求快速增长，六维力传感器作为机器人的触觉，使得机器人柔顺力控制技术的成本较高，因此迫切的需要一种低成本的六维力传感器方案。

2、根据六维力传感器的实现原理，又可分为应变式力传感器、光学式力传感器和压电\电容式力传感器。应变式力传感器稳定性好、信噪比高，但成本高；光学式力传感器测量范围较广、抗电磁干扰能力强，但缺点是刚性偏弱，并对环境要求较高；压电\电容式力传感器有较高灵敏度和分辨率，但电路复杂、信号漂移难以抑制。

3、此外，实现柔顺力控制的技术方式有两种：一种是基本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种机械臂末端六维力测量方法，其特征在于，基于三维力传感器获取三维力测量值，所述三维力传感器包括：壳体(1)、输出法兰(2)、弹性组件(3)和霍尔传感器组件，所述输出法兰(2)在三维方向上分别通过所述弹性组件(3)与所述壳体(1)固定连接，所述霍尔传感器组件分别设置于所述输出法兰(2)和所述壳体(1)的相应位置上，获取所述弹性组件(3)沿其敏感方向的形变数据，计算三维力数据，测量方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的机械臂末端六维力测量方法，其特征在于，所述获取机械臂若干个关节的状态参数信息计算所述若干个关节的反馈力矩，包括：

3.根据权利要求1所述的机...

【技术特征摘要】

1.一种机械臂末端六维力测量方法，其特征在于，基于三维力传感器获取三维力测量值，所述三维力传感器包括：壳体(1)、输出法兰(2)、弹性组件(3)和霍尔传感器组件，所述输出法兰(2)在三维方向上分别通过所述弹性组件(3)与所述壳体(1)固定连接，所述霍尔传感器组件分别设置于所述输出法兰(2)和所述壳体(1)的相应位置上，获取所述弹性组件(3)沿其敏感方向的形变数据，计算三维力数据，测量方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的机械臂末端六维力测量方法，其特征在于，所述获取机械臂若干个关节的状态参数信息计算所述若干个关节的反馈力矩，包括：

3.根据权利要求1所述的机械臂末端六维力测量方法，其特征在于，所述计算所述若干个关节受到的外力矩，包括：

4.根据权利要求3所述的机械臂末端六维力测量方法，其特征在于，所述计算所述若干个关节受到的外力矩，包括：

5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：张颖，郑随兵，董芹鹏，
申请(专利权)人：睿尔曼智能科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：