V-REP使用筆記（1） —— 力傳感器的配置和使用

1.Force Sensors的添加

Add→Force sensor

然後拖到響應的模型樹位置，調整位姿即可

2. 傳感器 介紹

如上圖所示，Force sensor是一個六維力傳感器，分別可測量沿x、y和z軸施加在傳感器上的力以及圍繞x、y和z軸施加在傳感器上的扭矩。

對於關節中的力矩，可直接通過API函數simxGetJointForce來獲取，本文主要記錄傳感器的使用，不涉及關節力矩的獲取。

Force sensor相當於一個剛性連接，在仿真過程中，如果外力超過指定的力/扭矩閾值或滿足某些其他用戶定義的條件時，力傳感器可能會損壞，即這個剛性連接會被破壞掉。

注意：要想力傳感器工作，必須enable動力學屬性

關於力傳感器的本地幫助文檔位於：①CoppeliaSim_Edu_V4_0_0_Win/helpFiles/en/forceSensors.htm；②forceSensors.htm

3. 傳感器屬性設置

• Filter：當通過力傳感器獲取力或扭矩數據時，會對其進行累加並可以進行過濾，以減少抖動值。
• Sample size：濾波器應使用的值數。默認值1爲不使用濾波器（原始輸出）。
• Average value：如果選擇，則傳感器將提供平均值（樣本的平均值）
• Median value：如果選擇，則傳感器將提供樣本中值
• Trigger settings：允許設置一些自動觸發條件，觸發器將調用觸發器回調函數simBreakForceSensor，具體參照手冊
• Force threshold：設置力矢量閥值
• Torque threshold：設置扭矩矢量閥值
• Consecutive threshold violations for breaking：觸發前允許傳感器連續超過閥值的次數
• Object size：調整傳感器3D表示大小，沒有實際的功能作用
• Adjust color A / B: 可調整力傳感器的兩種顏色

4. API使用及數據可視化

• Step1：使用simxGetObjectHandle獲取傳感器Handle
• Step2：通過Handle調用simxReadForceSensor

具體參見手冊Remote API

數據可視化方案：

• 方案1：使用相應的語言調用相應的包，如MATLAB使用plot
• 方案2：在V-REP中使用Graph工具進行可視化，下圖爲一個5㎏重物自由落體在機械臂末端產生的力數據
  

注意：使用Bullet和ODE引擎時，接觸邊界也進行了碰撞計算，會導致數據一直產生不正確的跳動，解決方案：在Common中設置碰撞掩碼(mask)，使其掩碼位錯開，不進行碰撞計算即可

來看下大佬搞的稱重器：

5. 應用場景

• 機械臂末端力傳感器
• 手爪夾持力的檢測
• 足式機器人地面接觸力的檢測
• 其他

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參考文獻：

• https://www.cnblogs.com/21207-iHome/p/6734035.html
• https://www.cnblogs.com/21207-iHome/p/8118222.html（陀螺儀加速度計）
• https://blog.csdn.net/qq_29945727/article/details/98482449
• https://forum.coppeliarobotics.com/viewtopic.php?f=9&t=6614
• 官方手冊