具有3维力感知能力的多足仿生机器人足端机构设计

来源：机器人杂志2016年第1期北京时间：

作者：丁凯, 宋光明, 乔贵方, 张颖, 刘杰, 宋爱国

摘要：为提高多足仿生机器人在崎岖地形中的适应能力，设计了一种具有 3 维力感知能力的足端机构，该机构主要包含足端球、盖板、4 个 1 维力传感器、基座和预紧螺栓．4 个力传感器以 45°倾角对称安装在基座卡槽内，根据传感器受力在水平和垂直方向的分力可实现足端球与环境间接触力的测量．首先，对足端机构的 3 维力测量原理进行分析，基于 ADAMS 仿真验证了该测量原理的正确性．在传感器标定实验中发现，预紧螺栓施加的预紧力以及足端球的材料对足端机构的 3 维力测量性能具有较大的影响．最后，在确定预紧力和足端球材料后，对选定参数的足端机构进行标定实验，标定结果表明，足端机构在 X 和 Y 方向的力测量精度可以达到 ±11．3%，Z 方向的力测量精度可以达到 ±9.4%．

关键词：足端机构, 3 维力感知, 预紧力, 标定