面向四足机器人光学六轴力/扭矩传感器的参数优化

本文提出一种新型六轴力/扭矩传感器，专为紧凑型轻量化四足机器人设计。不同于传统应变计-based传感器，本文采用非接触式设计运用光耦器，提高对物理冲击的抗性，降低损坏风险。该方法简化了制造过程，降低了成本，满足四足机器人的尺寸、重量和宽力量测量范围需求。还提出了一种针对传感器参数的优化方法，旨在最大化灵敏度并最小化误差。通过对目标函数的精确建模与分析，推导出最优设计参数。通过大量测试和集成到四足机器人中验证了传感器性能，结果表明其与理论模型一致。该传感器的精准测量能力使其适用于各种机器人环境，尤其是分析机器人脚部与地面的相互作用。该创新解决了现有传感器的局限性，为机器人和传感器技术的发展指明了道路，为未来的机器人系统应用铺平了道路。