[发明专利]一种气动肌肉径向碰撞感测方法及系统

摘要

本发明涉及一种气动肌肉径向碰撞感测方法及系统。所述方法包括周期性检测差压传感器的差压信号，若所述差压信号的值大于预设阈值，则确认所述气动肌肉发生碰撞；将所述大于预设阈值的差压信号调整为标准信号，获取所述标准信号的幅频特性曲线；根据所述标准信号的幅频特性曲线，提取第一管腔系统对应的固有频率；将所述第一管腔系统对应的固有频率注入第一管腔系统的气动肌肉的长度l1与所述第一管腔系统对应的固有频率f之间的计算式，计算出气动肌肉发生碰撞的位置。本发明实施例克服了仅将管腔效应视为一种负面影响的技术偏见，提出了一种基于管腔效应的新的碰撞感测方法及系统，可以简化仿生机器人碰撞感测结构，降低感测成本。

主权项

一种气动肌肉径向碰撞感测方法，其特征在于，所述方法包括：周期性检测差压传感器的差压信号，若所述差压信号的值大于预设阈值，则确认所述气动肌肉发生碰撞，并记录大于预设阈值的差压信号和发生碰撞的时间；所述差压传感器能够实时测量所述气动肌肉管腔系统的压差；将所述大于预设阈值的差压信号调整为标准信号，解析所述标准信号，获取所述标准信号的幅频特性曲线；根据所述标准信号的幅频特性曲线，提取第一管腔系统对应的固有频率，所述第一管腔系统包括连接气动肌肉的第一端部的第一引压管的内腔、所述差压传感器中连接所述第一引压管的内腔以及气动肌肉的第一端部至发生碰撞的位置处对应的内腔所组成的连通腔室；将所述第一管腔系统对应的固有频率注入第一管腔系统的气动肌肉的长度l1与所述第一管腔系统对应的固有频率f之间的计算式，计算出气动肌肉发生碰撞的位置并显示计算结果；其中，所述气动肌肉的第二端部连接第二引压管，所述第二引压管连接所述差压传感器和电磁比例阀，所述电磁比例阀通过气管连接气泵，气动肌肉管腔系统由所述差压传感器的内腔、所述第一、第二引压管的内腔及连接所述第二引压管的电磁比例阀的内腔组成；其中，所述计算式为l1＝aarctan(Zc2/(Zc1tan(2πl2f/a)))/2πfa为声速，a＝340m/s，Zc1为气动肌肉的特性阻抗，Zc2为第一引压管的特性阻抗，Zc1/Zc2＝16，l2为所述第一引压管的长度，l2＝0.293m，f为所述固有频率，l1为所述第一管腔系统的气动肌肉的长度。