一种适用于多指灵巧手的机电一体化驱动器概念

本文提出了一种机电一体化驱动器的概念,这种驱动器能够将电机的旋转运动转换为直线运动,并在不外加力和力矩传感器的基础上利用运动转换副上产生的微应变来估算电机的输出力矩和驱动器末端的牵引力信息。利用高精度、高灵敏度并带有温度和噪声补偿电路的应变片来测量微应变,以取得稳定而可靠的测量结果。应变片直接贴在驱动器的主体结构表面可以最小化尺寸,而且可以实现机电一体化而不是机械-电子集成系统。仿真实验表明,这种方法和传统的电流估算法相比,可以减少由于噪音和波动带来的电流信号误差,得到更加精确的信息,并且(与加入力或者力矩传感器相比)能够有效缩小外型尺寸,同时去除不必要的机械与电子接口,因此增加了系统的鲁棒性。

This paper presents the concept of a mechtronically-designed actuator.The actuator converts the rotational motion of the motor into the translational motion using a ball-screw equivalent,customarily-designed mechanism.During the motion conversion,force or torque produced by the motor causes a micro-deformation to the structure of the motion conversion mechanism,which is measured using the embedded strain-gages.The micro-deformation of the structure is then mapped to the torque produced by the motor without ...