怎么樣才能設(shè)計雙足機器人足底壓力測量傳感系統(tǒng)

　　雙足機器人足底壓力的大小與受力位置是其步行運動中的重要參數(shù)，但由于地面環(huán)境的復(fù)雜性，通過機器人本體參數(shù)間接地計算足底壓力的大小與受力位置是十分困難的，因此研制一種足底壓力測量傳感系統(tǒng)來檢測足底壓力的大小與受力位置是解決這個問題的有效手段。

　　首先，對足底壓力測量傳感系統(tǒng)本體及其信號處理器硬件電路進行了研制與設(shè)計。傳感系統(tǒng)本體由正常的運動鞋墊上黏附多個薄膜壓力傳感器構(gòu)成；設(shè)計了相應(yīng)的傳感系統(tǒng)信號處理器，信號處理器由單片機基本外圍電路、數(shù)據(jù)采集電路和通訊電路組成；從硬件上通過添加濾波電容和電磁屏蔽兩個方面對傳感系統(tǒng)采集到的信號進行了降噪處理，使傳感系統(tǒng)能夠有效地采集足底壓力信號。

　　其次，對足底壓力測量傳感系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理進行了研究。建立了從AD采集的各路電壓信號到輸出足底壓力信息的映射矩陣，在傳感系統(tǒng)控制器中編制了相應(yīng)軟件程序，用以采集足底壓力信息、計算各傳感器所受壓力和與壓力中心點的位置，并通過串口傳輸至雙足機器人控制器。利用測力臺對足底壓力傳感系統(tǒng)進行了校驗，對傳感系統(tǒng)采集計算的足底壓力信息誤差原因進行了分析。

　　最后，對足底壓力測量傳感系統(tǒng)在雙足機器人上的應(yīng)用進行了研究。對足底壓力測量傳感系統(tǒng)控制器與雙足機器人控制器之間的通訊規(guī)則進行了規(guī)劃，分析了足底壓力測量傳感系統(tǒng)在雙足機器人上的應(yīng)用，并在人體上進行了雙足機體速度計算、步行周期狀態(tài)感應(yīng)和平衡狀況識別方面的驗證實驗。