机器人滑觉传感器ppt课件.ppt

机械手实现灵巧抓取的新型滑觉传感器主要内容：1.研究背景简介软抓取技术
使易碎物品的无损伤抓取成为现实，实现软抓取需在机械手上安装相应的传感器以获取抓取位置、抓取力以及滑动等信息。
滑觉传感器是一种主要应用于检测机械手手爪与被夹持物体之间相对滑动的装置，其性能优劣直接决定了机械手能否顺利完成软抓取任务。滑觉传感器国内外研究现状滑觉传感器国内外研究现状滑觉传感器国内外研究现状2.滑觉传感器的基本原理及组成结构传感器的基本结构
两电极交替盘绕成螺旋结构（6mm×6mm），放置在环氧树脂玻璃或柔软纸板基底上，力敏导电橡胶安装在电极的正上方。
在滑觉传感器工作过程中，通过检测正负电极间的电压信号并通过ADC将其转换成数字信号，采用DSP芯片进行数字信号处理并输出结果，判定物体是否产生滑动。A：物体受切向力产生切向变形，R增大，Vc增大；

B：在切向力作用下，物体沿传感器表面发生滑动的瞬时刻前，R不稳定，传感器输出的电压信号Vc表现为复杂的波动现象。小波变换

小波变换是一种强有力的时频分析工具，是在克服傅立叶变换缺点的基础上发展而来的，已成功应用于信号处理、图像处理、模式识别等众多领域。
小波变换在时域和频域均具有很好的局部化特征，能够提供目标信号各个频率子段的频率信息。将任意L2(R)空间中的函数f(t)在小波基下进行展开，这种展开即为函数f(t)的连续小波变换。离散小波变换(DiscreteWaveletTransform,DWT)实验装置物体滑动产生的信号频率分量Fig.CWTforobjectslip法向力变化产生的信号频率分量Fig.CWTonoutputforloadingandunloading滑动判定的阈值设定及影响因素分析(1)滑觉传感器表面只有法向载荷Fn(2)有机玻璃沿传感器表面滑动，初始法向载荷Fn分别设置为2N、3N、4N(3)分别采用布料、木材、纸改变滑动物体的表面性质根据实验可知：

在对传感器输出信号进行离散小波变换处理的基础上，通过比较小波系数与所设定的阈值，可以将法向载荷Fn变化产生的电信号与物体发生滑动产生的电信号区分出来，从而高效、快捷地判断物体有无发生初始滑动，对于表面特性不同的物体进行滑动检测仍然有效。4.基于滑觉传感器的抓取力实时控制M1：
①机械手以最小力抓取一个空塑料瓶，机械手处于夹紧状态；
②向空塑料瓶中加入微小塑料颗粒，即逐步增大被抓取物体的重量；
③当塑料瓶整体重量接近由抓取力产生的摩擦力时，塑料瓶有向下滑动趋势；
④当滑觉传感器检测出塑料瓶出现初始滑动的趋势，迅速增大机械手的抓取力使被抓取物体恢复到被夹紧状态。
机械手可以根据被抓取物体的重量变化实时调整抓取力，使被抓取物体始终保持被夹紧状态而不发生滑动；M2：
①机械手以较大力抓取一定重量的塑料瓶；
②机械手逐渐减小抓取力；
③当滑觉传感器检测出塑料瓶出现滑动的趋势，迅速适度增大机械手的抓取力使被抓取物体恢复到被夹紧状态；

重复上述过程，机械手可以实现以最小力抓取该物体。实验过程中，被抓取物体只产生了0.5mm位移。275.全文总结及研究方向概述研究方向：
采用更合适的信号处理技术对滑觉传感器的输出信号进行处理，进一步研究传感器输出信号的特性；
改进传感器结构，电极布置、压敏导电橡胶的选型及滑动物体表面的摩擦性质研究；
研究将滑觉传感器应用于多手指机械手中的应用；基于滑动检测的多手指机械手操作基于滑动检测的多手指机械手抓取力控制