[發明專利]面向模塊化關節力矩傳感器的自主標定平臺

有效

• 申請號: 201810517245.X
• 申請日: 2018-05-25
• 公開（公告）號: CN108709684B
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: 張赫;張學賀;李治廷;趙杰
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01L25/00
• 分類號: G01L25/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳昕

面向模塊化關節力矩傳感器的自主標定平臺，屬于關節力矩傳感器標定領域。解決了手動力矩加載的方法采集數據量少，無法進行動態測試，以及通過電機堵轉輸入轉矩的方法，輸入力矩數值準確度低的問題。本發明制動器、主聯軸器、力矩校驗傳感器、副聯軸器和圓筒形封閉箱體依次布置在底座的上方；傳動軸發生轉動，通過副聯軸器、力矩校驗傳感器連接軸、力矩校驗傳感器、空心滑環連接軸、主聯軸器帶動制動器旋轉，制動器可以提供恒定轉矩的負載，通過給予制動器多組輸入指令，同時采集力矩校驗傳感器測得的力矩大小，并將數值賦予模塊化關節的力矩傳感器，從而實現自主標定和動態標定。本發明主要用于對面向模塊化關節力矩傳感器進行標定。

技術領域

本發明屬于關節力矩傳感器標定領域。

背景技術

隨著機器人技術的發展，對機械臂的要求越來越高，機械臂關節一般設置有力矩傳感器，并搭配控制系統實現力矩的精確控制。機械臂關節力矩傳感器的標定需要穩定的力矩輸入設備、高精度的力矩檢測設備等，現有的標定平臺一般采用手動加載的方法，輸入轉矩不穩定，采集數據量少，逐次加載麻煩，不能進行動態測試。也有通過電機堵轉輸入轉矩等方法，其輸入值不穩定，且輸入值需扭力儀檢測讀出，數值準確度受扭力儀的精度影響。因此，上述問題亟需解決。

發明內容

本發明是為了解決手動力矩加載的方法采集數據量少，無法進行動態測試，以及通過電機堵轉輸入轉矩的方法，輸入力矩數值準確度低的問題，本發明提供了一種面向模塊化關節力矩傳感器的自主標定平臺。

面向模塊化關節力矩傳感器的自主標定平臺，所述自主標定平臺用于標定被測關節15內的待標定力矩傳感器15-1，自主標定平臺包括制動器1、制動器座2、主聯軸器3、第一空心滑環4、空心滑環連接軸5、力矩校驗傳感器6、力矩校驗傳感器座7、力矩校驗傳感器連接軸8、副聯軸器9、圓筒形封閉箱體10、傳動軸11和底座12；

空心滑環連接軸5、力矩校驗傳感器連接軸8和傳動軸11均為空心軸；待標定力矩傳感器15-1的數據傳輸線從空心軸引出；

制動器1、主聯軸器3、力矩校驗傳感器6、副聯軸器9和圓筒形封閉箱體10依次布置在底座12的上方；

制動器1通過制動器座2固定在底座12上；

圓筒形封閉箱體10通過工件固定座13固定在底座12上；

制動器1的輸出軸與主聯軸器3的一端固定連接，主聯軸器3的另一端與空心滑環連接軸5的一端固定連接，第一空心滑環4套在空心滑環連接軸5上，且第一空心滑環4的內圈跟隨空心滑環連接軸5轉動，空心滑環連接軸5的另一端通過力矩校驗傳感器6與力矩校驗傳感器連接軸8的一端固定連接，力矩校驗傳感器連接軸8的另一端通過副聯軸器9與傳動軸11的一端固定連接，傳動軸11的另一端用于接收輸入力矩；

圓筒形封閉箱體10內盛裝被測關節15，傳動軸11貫穿圓筒形封閉箱體10及被測關節15，且傳動軸11帶動被測關節15轉動；

力矩校驗傳感器6的數據傳輸線的自由端與第一空心滑環4的轉動端連接；

第一空心滑環4的固定端通過空心滑環座14固定在底座12上；

力矩校驗傳感器6通過軸承與力矩校驗傳感器座7轉動連接，且力矩校驗傳感器座7固定在底座12上。

優選的是，所述的面向模塊化關節力矩傳感器的自主標定平臺，還包括滑輪16；

滑輪16通過薄壁深溝球軸承17固定在傳動軸11的一端；

滑輪16上纏繞有鋼絲繩18，鋼絲繩18用于加載物體。

優選的是，副聯軸器9為膜片聯軸器或萬向聯軸器。

優選的是，所述的面向模塊化關節力矩傳感器的自主標定平臺，還包括帽式滑環19；