手爪传动部分传动部分由两部分组成：齿轮传动与螺杆传动。齿轮传动将原动部分的转动传递到螺杆上；螺杆再将转动转换为执行机构的平动。选用直流电机+减速器+光电码盘光电码盘可做手爪开合度传感器。第30页，共55页，星期日，2025年，2月5日机器人手眼系统实物图片第31页，共55页，星期日，2025年，2月5日多传感器的配置手爪上配置了多种传感器以实现机器人的局部自主操作。手爪上一共安装了八个力觉传感器，七个触觉传感器。手爪上还装配有一对小型CCD,可以通过立体视觉进行对物体的视觉定位。我们分别在两个平指的根部和三个V形块的六个指的根部粘贴应变片来获得正压力的大小。触觉传感器是一个短量程的微动开关。电机本身自带一个光电编码器，可以测出手爪的开合距离。第32页，共55页，星期日，2025年，2月5日力觉传感器机器人在行走和抓取物体时，都需要力传感器来感知手爪夹持力的大小，以确定是否抓紧工字梁和物体。力传感器设计的好坏将直接影响到机器人的安全性和可靠性。我们采用一体化设计，将机器人的手指作为弹性体，在其根部贴应变片，测所受到的正压力的大小。第33页，共55页，星期日，2025年，2月5日力觉传感器第34页，共55页，星期日，2025年，2月5日触觉传感器在空间作业时，机器人手爪与外部环境的接触情况是机器人实现本地局部自主的一个重要信息。触觉传感器可以检测这种接触情况，在这里，我们使用微动开关作为触觉传感器的主要部件。微动开关是用于检测物体是否存在的一种最简单的触觉-致动器件。第35页，共55页，星期日，2025年，2月5日触觉传感器触觉传感器由圆滚珠、微动开关、压簧等组成。右图为触觉传感器的实物图。触觉传感器工作原理是：当有外力作用在圆滚珠上并将其压进时，圆滚珠触动微动开关，微动开关状态发生改变并发出一个电信号。第36页，共55页，星期日，2025年，2月5日第37页，共55页，星期日，2025年，2月5日手爪开合度传感器手爪的开合度大小是判别手爪是否稳固抓取物体的一个重要条件。考虑到手爪本身的结构特点，我们选用脉冲增量式光电编码器，用来检测手爪的开合距离。光电码盘选用maxon的103937型光电码盘。每转发100个两路正交编码脉冲。电机与传动齿轮之间有一个减速机构，减速比率为28：1，所以，传动齿轮转1圈，手爪开合3mm，光电编码器发2800个脉冲。根据这个关系，我们可以很方便由光电编码器发出的脉冲数来得知手爪的开合距离。第38页，共55页，星期日，2025年，2月5日视觉子系统采用Eye-in-hand方式，即在手爪上安置一对摄像机，以构成手眼系统，并用双目立体视觉来完成目标物体的定位。第39页，共55页，星期日，2025年，2月5日现代检测技术导论物理量检测第1页，共55页，星期日，2025年，2月5日3.8热敏效应与温度检测3.8.1热电阻Rt=R0[1+?(t-t0)]感温电阻选材原则：1、电阻温度系数较高，提高灵敏度；2、在测温范围内化学、物理性能稳定，保证精度；3、具有良好的输出特性，接近线性关系；4、具有较高的电阻率，以减小体积；5、具有良好的可加工性，且价格便宜。常用感温材料：铂、铜、铁、镍、铟、锰、碳第2页，共55页，星期日，2025年，2月5日3.8.2热敏电阻金属氧化物＋添加剂＋陶瓷工艺电阻温度系数?T=（1/RT）×(dRT/dT)×100%正温度系数热敏电阻（PTC）:BaTiO3+稀土元素负温度系数热敏电阻（NTC）：混合过渡金属氧化物临界温度系数热敏电阻（CTC）：V2O3+Ge、Ni、W、Mn第3页，共55页，星期日，2025年，2月5日NTC热敏电阻、PTC热敏电阻和CTR热敏电阻的典型电阻-温度特性曲线第4页，共55页，星期日，2025年，2月5日3.8.3半导体热敏电阻半导体电阻率?＝1/（nq?n+pq?p）n为电子浓度；p为空穴浓度；?n为电子迁移率；?p为空穴迁移率；q为电子的电量。硅热电阻的温度特性－50050100150200温度/?C300025002000150010005000电阻值?第5页，共55页，星期日，2025年，2月5日3.8.4热电偶热电效应（1823年赛贝克发现）总电势EAB(T,T0)=?TT0?TABdT=EAB(T)–EAB(T0)其中?TAB为热电势率，与热材料和两接点温度有关。TT0T0