雙控助力機械手信號采集模塊的作用及工作原理—昱博分享

   助力機械手又稱機械手、平衡吊、手動移載機，是一種新穎的用于物料搬運時省時省力操作的助力設備，它巧妙地應用力的平衡原理，使操作者對重物進行相應的推拉，可在有限的空間內省力地平衡移動定位，重物在提升或下降時形成浮動狀態，無需熟練的點動操作。

   為了提高助力機械手在物料搬運中的人機互動和靈活性，設計了一種可以實現人機合作的雙控助力機械手控制系統。系統可以根據操作者的位置靈活選擇兩種微操作控制機械手運動，實現物料搬運，使用方便靈活、操作簡單又實用。系統控制易于修改和調整，大大提高了機械手在不同應用環境中的靈活性。

   雙控助力機械手控制系統信號采集模塊主要是通過兩路傳感器檢測操作力，輸出電信號并得到對應的力值。根據系統需求，要求兩路傳感器能夠準確地檢測并采集到操作者施加的微小操作力和負載重量細微變化。本系統兩路傳感器選用的都是應用廣泛的電阻應變式傳感器，它的靈敏度和精度高，線性特性好，尺寸小，重量輕，價格極低，測量范圍大，既可測靜態，也可測快速交變應力，能在各種嚴酷環境中工作。

  雙控助力機械手控制系統電阻應變式傳感器是由電阻應變片組成的測量電路和彈性敏感元件組合起來的傳感器。當彈性敏感元件受到壓力作用時，將產生應變，粘貼在表面的電阻應變片也會產生應變，表現為電阻值的變化，這樣彈性體的變形轉化為電阻應變片阻值的變化。把4個電阻應變片按照橋路方式連接，兩輸入端施加一定的電壓值，兩輸出端輸出的共模電壓隨著橋路上電阻阻值的變化增加或者減小。一般這種變化的對應關系具有近似線性的關系，找到壓力變化和輸出共模電壓變化的對應關系，就可以通過測量共模電壓采集到對應的壓力值。

  此時雙控助力機械手控制系統電橋處于平衡狀態。當外部給傳感器施加壓力，導致應變片發生形變，打破電橋平衡，使得輸出端電壓通過線性關系得到相應的壓力值，完成對信號的采集。