机器人关节扭矩测试传感器的设计

作者:张奇; 牛廉政; 范亚南; 毕富国; 张忠海; 李想; 何广平
来源:传感技术学报, 2020, 33(04): 506-510.

摘要

扭矩测试对旋转机械的研究有着重要意义。通过对机器人关节扭矩的实时测试,可以了解其运行状态,便于实现柔性控制和人机协作。本文提出了一种新型扭矩传感器,其采用传感器法兰一体化结构,可直接安装于机器人关节进行扭矩测试。首先进行了弹性体的设计并通过有限元进行分析,根据应力集中原则对弹性体结构进行改进,确定传递最大应力位置,经过参数优化确定铣槽尺寸,确定了阶梯型弹性体结构。其次,采用高精度扭矩传感器对设计传感器进行标定,将实验数据进行拟合,最后分析得到扭矩传感器迟滞和线性度等性能指标。