刘永永, 李国平, 左国坤, 李雅楠

(1.宁波大学 机械工程与力学学院,浙江 宁波 315211；2.中国科学院 宁波材料技术与工程研究所，浙江 宁波 315201)



基于STM32的力传感器信号采集与处理系统设计*

刘永永1,2, 李国平1, 左国坤2, 李雅楠2

(1.宁波大学 机械工程与力学学院,浙江 宁波 315211；2.中国科学院 宁波材料技术与工程研究所，浙江 宁波 315201)

用于表征机器人人机交互(HRI)过程中力学特性变化的三轴力传感器的数据需要实时采集以反馈给控制系统。考虑到交互过程中传感器的信号会受到随机噪声干扰，影响控制系统的准确性和精度。设计了一种基于运算放大器和STM32微处理器的传感器信号采集和处理系统。传感器微弱信号经放大调理后送至STM32模数转换接口，对传感器输出信号进行数字滤波，并对整个系统进行算法验证。信号分析表明：该系统有效抑制了随机干扰信号，为控制系统提供了稳定的采样精度。

力传感器； 实时采集； STM32微处理器； 数字滤波

0 引 言

随着传感器技术的快速发展，形成了各种各样的人机交互方式和控制方式，比如基于语音识别的语音控制，动作识别的手势控制、肢体控制，也出现了利用手机和计算机互联网的人机交互和智能控制方式[1]。传感器技术正越来越多的运用到人们的日常生活中，传感器数据采集(DAQ)和信号处理也受到更多的重视。

智能机器人需要和外界环境进行信息交互以完成各种目标任务[2]，本文检测人机交互过程中的力学特性变化时选择一种高精度的电阻应变式三轴压力传感器(three-axis force sensor)。……