終端多維傳感器的負(fù)載識別原理

多維力傳感器是機(jī)器人常用的傳感器之一。特別是在工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用中，在工業(yè)機(jī)器人的末端安裝多維力傳感器，實(shí)現(xiàn)阻抗/導(dǎo)納控制、力位混合控制、拖動教學(xué)、力反饋遙控等力控制方法非常常見。操作工具通常需要在機(jī)器人的工作過程中安裝在傳感器的下端。在不同的姿態(tài)下，由于重力（只考慮靜態(tài)或低速運(yùn)動），終端工具會影響傳感器收集的值，不能完全反映終端力，但也包括工具的重力效應(yīng)。因此，為了準(zhǔn)確地反映終端力，需要進(jìn)行重力補(bǔ)償。另一方面，在工作過程中，工具終端通常與環(huán)境相互作用。由于力點(diǎn)和傳感器坐標(biāo)系的臂的作用，傳感器收集的數(shù)據(jù)不是實(shí)際的接觸力。因此，傳感器收集的功能力需要改變接觸點(diǎn)坐標(biāo)系統(tǒng)（工具終端坐標(biāo)系統(tǒng)）。除了機(jī)器人的負(fù)載識別功能識別負(fù)載外，還可以使用傳感器識別負(fù)載。本文將介紹基于終端多維傳感器的負(fù)載識別原理。

與機(jī)器人傳感器相關(guān)的坐標(biāo)系(綠色為傳感器，灰色為工具)。

E:機(jī)器人法蘭坐標(biāo)系。

傳感器坐標(biāo)系。

T:工具坐標(biāo)系(相對法蘭坐標(biāo)系描述)

C:質(zhì)心坐標(biāo)系(包括相對法蘭坐標(biāo)系的傳感器描述)與機(jī)器人法蘭坐標(biāo)系E相同。

B:機(jī)器人基坐標(biāo)系。

當(dāng)基于傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行負(fù)載識別時(shí)，傳感器本身的質(zhì)量和紋理無法識別，其質(zhì)量和紋理可以大致評估，雖然與實(shí)際數(shù)據(jù)可能存在一定的差距，但對傳感器的重力補(bǔ)償沒有影響，由于傳感器和傳感器負(fù)載構(gòu)成了機(jī)器人的總負(fù)載，因此對傳感器質(zhì)量和紋理的評估對總負(fù)載的準(zhǔn)確性有一定的影響。