基于气室的软型六轴力/扭矩传感器用于人机交互
机器人学
2025-11-18 v1
摘要
软型多轴力/扭矩传感器提供了安全且精确的力交互。准确捕获力的完整自由度对六轴力/扭矩传感器的精确力量测量至关重要。然而，横向耦合会导致校准问题和精度下降。开发一种软型且精确的六轴传感器是一个具有挑战性的任务。本文引入一种包含 16 通道气压计的软型气室型六轴力/扭矩传感器，采用硅胶橡胶制成的高弹性气室。此外，提出一种有效的解耦方法，基于刚性-软型层次结构，将六轴解耦问题简化为两个三轴解耦问题。有限元模型仿真和实验结果表明，该方法与实际情况相符。原型的感知性能以静态负载响应、动态负载响应和动态响应特征进行量化测量。其测量范围为 50 N 力和 1 Nm 扭矩，平均偏差、重复性、非线性和滞后分别为 , , 和 。结果表明，尽管存在软性气室，原型仍表现出令人满意的感知性能。
引用
@article{arxiv.2511.12896,
title = {Air-Chamber Based Soft Six-Axis Force/Torque Sensor for Human-Robot Interaction},
author = {Jun Huo and Hongge Ru and Bo Yang and Xingjian Chen and Xi Li and Jian Huang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.12896},
year = {2025}
}