李丽

摘  要： 受到不同传感器信号融合度与传感器分布位置的影响，机器人整机在自动控制过程中存在多传感器信号响应反馈不同步的现象。通过对机器人结构运动力学模型的建立与分析，完成对不同位置传感器所应发送力值信号大小的获取;根据获取的数值对传感器分布位置与规格进行修正，在硬件结构上减小控制误差量;通过引入信号同步算法，统一机器人整机不同分布位置上传感器信号到达控制器的时间，实现在控制程序上的误差修正。通过对不同差量下不同感应器指令响应误差数据的收集、对比、分析，证明提出的控制方法能夠有效提升自动控制信号的同步效果。

关键词： 机器人; 自动控制; 多传感器; 结构动力学; 信号同步; 传感器分布

中图分类号： TN876?34; TP212.9                 文献标识码： A                      文章编号： 1004?373X（2020）18?0175?03

Abstract： Due to the influence of the fusion degree of the different sensor signals and the distribution location of the sensor， the whole robot has the phenomenon that the response feedback of multi?sensor signal is not synchronous in the automatic control process. The structural dynamics model of the robot is established and analyzed to complete the acquirement of the signal size of the stress value transmitted by different position sensors. The distribution location and the specification of the sensors are corrected according to the obtained value， and the control error amount on the hardware structure is reduced. The time of the sensor signal reaching the controller at different distribution positions of the whole robot is unified by introducing the signal synchronization algorithm， and the error correction on the control program is realized. It is proved that the proposed control method can effectively improve the synchronization effect of automatic control signal by collecting， comparing and analyzing the error data of different sensors′ command response under different differences.

Keywords： robot; automatic control; multi?sensor; structural dynamics; signal synchronization; sensor distribution

0  引  言

随着物联网技术[1]、大数据技术[2]、云计算技术[3]、传感控制技术[4]的高速发展，为机器人研发提供了诸多有利的技术支持。我国对高尖端机器人（人形机器人）研发力度不断增大。机器人可实现仿人工生物运动力学的动作，需要多个传感器共同对不同的参数数据进行实时的采集与下达。其中，需要传感器的种类包括：通信传感器、重力传感器、红外传感器、距离传感器、压力传感器、语音传感器与图像传感器等。

由于传感器类型的不同，导致传感器收发信号的频率、波形、速率等参量各不相同，信号间的融合程度直接关系着信号的同步程度，信号的同步程度是衡量机器人完善与否的重要标准。……