机器人关节力矩传感器电路与数据采集处理系统设计

来源：机械与电子杂志2019年第07期北京时间：

作者：张子建;尚恺;韩少杰;左罡;杜云鹏;董洋洋

单位：南京航空航天大学航天学院，江苏 南京 ２１００１６

摘要：具有力控制功能的机器人具有十分重要的学术研究价值和市场发展前景，该类机器人需要传感器灵敏地检测出关节力矩信息为控制系统提供准确的反馈信息。提出了一种力控机械臂关节力矩传感器电路和数据采集处理系统的设计方案。该方案在尽量简化硬件复杂度的原则上，采用并联补偿的方式抑制零漂，利用温度传感器修正温漂偏差，得到精确的传感器信息；此外，基于卡尔曼滤波算法的预测功能，对传感器的测量值进行了全局优化估计，提高了传感器的测量精度。最后，设计了传感器的原理样机和测试平台，验证了系统设计的有效性。

关键词：关节力矩传感器;电路设计;卡尔曼滤波;机械臂