双控助力机械手信号采集模块的作用及工作原理—昱博分享

   助力机械手又称机械手、平衡吊、手动移载机，是一种新颖的用于物料搬运时省时省力操作的助力设备，它巧妙地应用力的平衡原理，使操作者对重物进行相应的推拉，可在有限的空间内省力地平衡移动定位，重物在提升或下降时形成浮动状态，无需熟练的点动操作。

   为了提高助力机械手在物料搬运中的人机互动和灵活性，设计了一种可以实现人机合作的双控助力机械手控制系统。系统可以根据操作者的位置灵活选择两种微操作控制机械手运动，实现物料搬运，使用方便灵活、操作简单又实用。系统控制易于修改和调整，大大提高了机械手在不同应用环境中的灵活性。

   双控助力机械手控制系统信号采集模块主要是通过两路传感器检测操作力，输出电信号并得到对应的力值。根据系统需求，要求两路传感器能够准确地检测并采集到操作者施加的微小操作力和负载重量细微变化。本系统两路传感器选用的都是应用广泛的电阻应变式传感器，它的灵敏度和精度高，线性特性好，尺寸小，重量轻，价格极低，测量范围大，既可测静态，也可测快速交变应力，能在各种严酷环境中工作。

  双控助力机械手控制系统电阻应变式传感器是由电阻应变片组成的测量电路和弹性敏感元件组合起来的传感器。当弹性敏感元件受到压力作用时，将产生应变，粘贴在表面的电阻应变片也会产生应变，表现为电阻值的变化，这样弹性体的变形转化为电阻应变片阻值的变化。把4个电阻应变片按照桥路方式连接，两输入端施加一定的电压值，两输出端输出的共模电压随着桥路上电阻阻值的变化增加或者减小。一般这种变化的对应关系具有近似线性的关系，找到压力变化和输出共模电压变化的对应关系，就可以通过测量共模电压采集到对应的压力值。

  此时双控助力机械手控制系统电桥处于平衡状态。当外部给传感器施加压力，导致应变片发生形变，打破电桥平衡，使得输出端电压通过线性关系得到相应的压力值，完成对信号的采集。