[1]蔡 校 蔚,李艺,李娟,等.基于应变片式压力传感器的重心测量系统[J].机械与电子,2017,(03):58-63.
　,,et al.A Center of Gravity Measuring System Based on the Strain Gauge Pressure Sensor[J].Machinery & Electronics,2017,(03):58-63.
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基于应变片式压力传感器的重心测量系统()
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机械与电子[ISSN:1001-2257/CN:52-1052/TH]

卷:
期数:
2017年03期
页码:
58-63
栏目:
自动控制与检测
出版日期:
2017-03-24

文章信息/Info

Title:
A Center of Gravity Measuring System Based on the Strain Gauge Pressure Sensor
文章编号:
1001-2257(2017)03-0058-06
作者:
蔡 校 蔚 ; 李艺 ; 李娟 ; 李 伟 达 ; 朱 其 欢 ; 张宵
苏 州 大 学 机 电 工 程 学 院 ，江 苏 苏 州２１５０２１
Author(s):
Ｃ ＡＩ Ｘｉａｏｗｅｉ ;  ＬＩ Ｙｉ ;  ＬＩ Ｊｕａｎ ;  ＬＩ Ｗ ｅｉｄａ ;  ＺＨＵ Ｑｉｈｕａｎ ;  ＺＨＡＮ Ｇ Ｘｉａｏ
Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍ ｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ， Ｓｏｏｃｈｏｗ Ｕ ｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ， Ｓｕｚｈｏｕ ２１５０２１ ， Ｃｈｉｎａ
关键词:
重 心 测 量 ; 压 力 传 感 器 ; 压 力 检 测 ; 下 肢 外 骨 骼
Keywords:
ｅｎｔｅｒ ｏｆ ｇｒａｖｉｔｙ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ;  ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｓｅｎｓｏｒ ;  ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ;  ｌｏｗｅｒｅｘｔｒｅｍｉｔｙ ｅｘｏｓｋｅｌｅｔｏｎ
分类号:
Ｐ２４２ .２
文献标志码:
A
摘要:
准 确 的 重 心 位 置 对 于 下 肢 外 骨 骼 助 行 机 器 人 的 控 制 具 有 重 要 意 义 。 为 实 现 准 确 快 速 的 重 心 实
时 测 量 ，提 出 了 一 种 基 于 应 变 片 式 压 力 传 感 器 的 重 心 测 量 方 法 ，并 设 计 了 相 应 的 机 械 结 构 和 处 理 电 路 。 该
系 统 能 够 准 确 测 量 出 外 骨 骼 机 器 人 与 穿 戴 者 构 成 的 人 机 系 统 受 到 的 足 底 反 力 ，并 实 时 计 算 相 应 时 刻 的 重 心
位 置 。 重 心 测 量 系 统 的 机 械 结 构 可 保 证 压 力 传 感 器 能 够 采 集 到 几 乎 全 部 的 足 底 反 力 ；力 采 集 电 路 保 证 了 信
号 的 精 确 放 大 和 测 量 。 最 后 进 行 了 系 统 标 定 实 验 ，实 验 表 明 ，系 统 在 采 样 频 率 １００ Ｈ ｚ 时 ， 犡 向 和 犢 向 的 测
量 相 对 误 差 均 小 于 ２ ％ ，能 够 满 足 下 肢 外 骨 骼 助 行 机 器 人 的 控 制 需 求 。
Abstract:
Ｔ ｈｅ ａｃｃｕｒａｔｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ ｇｒａｖｉｔｙ ｉｓ ｉｍ ｐｏｒｔａｎｔ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｔｈｅ ｌｏｗｅｒ ｅｘｔｒｅｍｉｔｙ ｅｘｏｓｋｅｌｅｔｏｎ ｗａｌｋｉｎｇ ａｉｄ ｒｏｂｏｔ ． Ｔｏ ａｃｈｉｅｖｅ ｔｈｅ ａｃｃｕｒａｔｅ ａｎｄ ｆａｓｔ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ ｇｒａｖｉｔｙ ，ａ ｍｅｔｈｏｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔｒａｉｎ ｇａｕｇｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｓｅｎｓｏｒ ｗａｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ， ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ ｗｅｒｅ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ． Ｔ ｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｃｏｕｌｄ ａｃｃｕｒａｔｅｌｙ ｍｅａｓｕｒｅ ｔｈｅ ｐｌａｎｔａｒｆｏｒｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｒｏｂｏｔ ｓｙｓｔｅｍ ｗ ｈｉｃｈ ｗａｓ ｃｏ ｍ ｐｏｓｅｄ ｏｆ ｔｈｅ ｗｅａｒｅｒ ａｎｄ ｅｘｏｓｋｅｌｅｔｏｎ ， ａｎｄ ｃａｌｃｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆｔｈｅ ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ ｇｒａｖｉｔｙ ａｔ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｒｅａｌ ｔｉｍｅ ． Ｔ ｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍｃｏｕｌｄ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｅｎｓｏｒｓ ｃｏｕｌｄ ｃａｐｔｕｒｅ ａｌｍ ｏｓｔ ａｌｌ ｏｆ ｔｈｅ ｐｌａｎｔａｒ ｆｏｒｃｅ ； ａｎｄ ｔｈｅ ｆｏｒｃｅ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｃｉｒｃｕｉｔｃｏｕｌｄ ａｃｈｉｅｖｅ ｔｈｅ ａｃｃｕｒａｔｅ ｓｉｇｎａｌ ａ ｍ ｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ．Ｉｎ ｔｈｅ ｅｎｄ ， ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｅｘｐｅｒｉ
ｍｅｎｔ ｗａｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ． Ｔ ｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｅｒｒｏｒ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｗａｓｌｅｓｓ ｔｈａｎ ２ ％ ｉｎ ｂｏｔｈ Ｘ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｙ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｗ ｈｅｎ ｔｈｅ ｓａ ｍ ｐｌｉｎｇ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｗａｓ １００ Ｈ ｚ ， ｗ ｈｉｃｈ ｃｏｕｌｄｓａｔｉｓｆｙ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｄｅｍａｎｄ ｏｆ ｌｏｗｅｒ ｅｘｔｒｅｍｉｔｙ ｅｘｏｓｋｅｌｅｔｏｎ ｗａｌｋｉｎｇ ａｉｄ ｒｏｂｏｔ ．

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备注/Memo

备注/Memo:
收 稿 日 期 ： ２０１６ １０ ２０
基 金 项 目 ：国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 （ ５１４７５３１４ ）；国 家 “八 六 三 ”计 划 资 助 项 目 （ ２０１５ Ａ Ａ０４２３０３ ， ２０１５ Ａ Ａ０４１００２ ）
作 者 简 介 ：蔡 校 蔚 　 （ １９９１ － ），男 ，江 苏 昆 山 人 ，硕 士 ，研 究 方 向 为 检 测 技 术 、自 动 控 制 ；李
艺
（ １９６２ － ），女 ，山 西 运 城 人 ，博 士 ，副 教 授 ，
研 究 方 向 为 精 密 仪 器 仪 表 、机 械 制 造 。
更新日期/Last Update: 2017-06-23