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基于基准标记的低成本六轴力-力矩传感器

机器人学 2020-06-01 v1

摘要

商用六轴力-力矩传感器往往价格昂贵、易损坏且难以使用。我们提出了一种基于基准标记的新设计,解决了上述三点问题。该传感器使用廉价的网络摄像头,并可通过消费级 3D 打印机进行制造。利用开源软件估计传感器上基准标记的三维位姿,进而计算所施加的力-力矩。基于浏览器(免安装)的界面展示了其易用性。该传感器非常轻巧,掉落或抛掷均无大碍。我们在复合载荷下的动态条件中对原型进行了表征,发现 Fx,Fy,MxF_x, F_y, M_xMyM_y 轴的均值 R2R^2 超过 0.99,FzF_zMzM_z 轴分别超过 0.87 和 0.90。开源设计文件使该传感器可适用于从机器人手指到人机界面的多种应用,而设计原理使得在极少技术专长下即可快速修改。该方法有望将六轴力-力矩传感引入传统基于应变片的传感器在精度、成本和易碎性上不适用的新应用。开源传感器设计可访问 http://sites.google.com/view/fiducialforcesensor。

关键词

引用

@article{arxiv.2005.14250,
  title  = {Low-Cost Fiducial-based 6-Axis Force-Torque Sensor},
  author = {Rui Ouyang and Robert Howe},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2005.14250},
  year   = {2020}
}

备注

2020 IEEE International Conference on Robotics and Automation