机器人交互作业中六维力传感器重力补偿研究

摘要

为使用六维力传感器精确地测量机器人末端执行器的接触力,需对安装于机器人腕部的六维力传感器进行零点校正及重力补偿.通过对不同机器人姿态下末端执行器的受力状态进行分析,根据力的等效原理,建立了零点校正及重力补偿的计算模型,计算零点校正及重力补偿参数,提出了一种六维力传感器的零点校正及重力补偿方法.在此方法下,仅需最少3个不同的机器人姿态信息及相应的六维力信息,即可得任意机器人姿态下对力传感器及末端执行器进行零点校正及重力补偿所需的参数.在静态实验中力和力矩平均相对误差均分别仅为2.07％和1.35％,在动态实验中分别仅为1.50％和0.75％.在实际恒力控制实验中,与采用未经重力补偿相比,经过补偿后能使机器人系统获得更好的力跟踪效果.