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基于PVDF滑移检测传感器的绳驱机械手抓取控制

机器人学 2022-02-15 v1 系统与控制 系统与控制

摘要

检测并防止滑移是机械手操作中的一大挑战,也是机器人实现安全可靠抓取能力的基础。利用作者前期工作中的机械手设计,本文提出一种感知与控制策略以防止物体滑移。该机械手为绳驱、单驱动、五指,能够复现大多数人手动作。滑移感知方法采用压电振动传感器,即聚偏氟乙烯(PVDF),其是一种柔性、轻薄、廉价且高灵敏度的材料。经滤波的PVDF信号功率在滑移时呈现出可识别特征,从而提供了适宜的滑移检测机制。利用PVDF反馈,采用积分控制器防止被抓物体掉落,确保安全、有力且可靠的抓取。机械手的伸展运动通过弯曲传感器经比例-积分(PI)控制器进行控制。该机械手重338克。所提滑移检测传感系统与控制逻辑实现的功能性和鲁棒性通过实验进行了评估。

关键词

引用

@article{arxiv.2202.06140,
  title  = {Grasp Control of a Cable-Driven Robotic Hand Using a PVDF Slip Detection Sensor},
  author = {Negin Nikafrooz and Zachary Fuge and Alexander Leonessa},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2202.06140},
  year   = {2022}
}