測(cè)試設(shè)備：法向/切向力靜態(tài)與動(dòng)態(tài)特性測(cè)試系統(tǒng)（數(shù)顯式推拉力計(jì)、信號(hào)發(fā)生器、功率放大器、模態(tài)激振器）、信號(hào)采集與處理系統(tǒng)（直流穩(wěn)壓電源、數(shù)據(jù)采集卡、PC機(jī)）以及滑移檢測(cè)應(yīng)用驗(yàn)證系統(tǒng)（六軸機(jī)械臂、三指自適應(yīng)機(jī)械手）。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：本研究通過(guò)構(gòu)建傳感器力-磁-電轉(zhuǎn)換模型，結(jié)合靜動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)與集成測(cè)試，系統(tǒng)驗(yàn)證了弧形觸覺(jué)傳感器的性能。理論層面建立了法向力與切向力作用下的輸出電壓模型；實(shí)驗(yàn)上，依次進(jìn)行了法向/切向力靜態(tài)特性、動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性測(cè)試，并最終將傳感器集成于機(jī)械手進(jìn)行了拉拽與旋轉(zhuǎn)滑移檢測(cè)。結(jié)果表明，該傳感器實(shí)現(xiàn)了對(duì)法向力與切向力的高靈敏度、快速線性感知，并成功識(shí)別了抓取過(guò)程中的滑移起始與摩擦狀態(tài)變化，驗(yàn)證了其在機(jī)器人精密抓取中進(jìn)行觸覺(jué)感知與狀態(tài)反饋的應(yīng)用價(jià)值。

圖1弧形磁性觸覺(jué)傳感器的動(dòng)態(tài)輸出測(cè)試系統(tǒng)框圖

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：所提出的弧形觸覺(jué)傳感器實(shí)現(xiàn)了對(duì)法向力（19.2mV/N）與切向力（93.3mV/N）的高靈敏度、快速感知（響應(yīng)時(shí)間分別為38ms和34ms），實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論模型高度吻合。傳感器在動(dòng)態(tài)測(cè)試中表現(xiàn)穩(wěn)定，集成于機(jī)械手后，成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)拉拽與旋轉(zhuǎn)滑移的靈敏、實(shí)時(shí)檢測(cè)。

圖2弧形磁性觸覺(jué)傳感器的靜態(tài)切向力實(shí)驗(yàn)曲線

圖3弧形磁性觸覺(jué)傳感器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)實(shí)驗(yàn)

安泰放大器在此應(yīng)用中的產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)：

1.寬頻帶與平坦響應(yīng)——精準(zhǔn)覆蓋傳感器動(dòng)態(tài)測(cè)試所需頻率范圍，保障頻響特性評(píng)估準(zhǔn)確性

2.大功率輸出能力——驅(qū)動(dòng)模態(tài)激振器產(chǎn)生足夠幅值的動(dòng)態(tài)力，覆蓋傳感器量程

3.低失真與高輸出穩(wěn)定性——保障動(dòng)態(tài)激勵(lì)波形純凈

【推薦產(chǎn)品】：ATA-300系列功率放大器

圖：ATA-300系列功率放大器指標(biāo)參數(shù)

本文實(shí)驗(yàn)素材由西安安泰電子整理發(fā)布。Aigtek已經(jīng)成為在業(yè)界擁有廣泛產(chǎn)品線，且具有相當(dāng)規(guī)模的儀器設(shè)備供應(yīng)商，樣機(jī)都支持免費(fèi)試用。西安安泰電子是專業(yè)從事功率放大器、高壓放大器、功率信號(hào)源、前置微小信號(hào)放大器、高精度電壓源、高精度電流源等電子測(cè)試儀器研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高科技企業(yè)。

審核編輯 黃宇