V-REP使用笔记（1） —— 力传感器的配置和使用

1.Force Sensors的添加

Add→Force sensor

然后拖到响应的模型树位置，调整位姿即可

2. 传感器 介绍

如上图所示，Force sensor是一个六维力传感器，分别可测量沿x、y和z轴施加在传感器上的力以及围绕x、y和z轴施加在传感器上的扭矩。

对于关节中的力矩，可直接通过API函数simxGetJointForce来获取，本文主要记录传感器的使用，不涉及关节力矩的获取。

Force sensor相当于一个刚性连接，在仿真过程中，如果外力超过指定的力/扭矩阈值或满足某些其他用户定义的条件时，力传感器可能会损坏，即这个刚性连接会被破坏掉。

注意：要想力传感器工作，必须enable动力学属性

关于力传感器的本地帮助文档位于：①CoppeliaSim_Edu_V4_0_0_Win/helpFiles/en/forceSensors.htm；②forceSensors.htm

3. 传感器属性设置

• Filter：当通过力传感器获取力或扭矩数据时，会对其进行累加并可以进行过滤，以减少抖动值。
• Sample size：滤波器应使用的值数。默认值1为不使用滤波器（原始输出）。
• Average value：如果选择，则传感器将提供平均值（样本的平均值）
• Median value：如果选择，则传感器将提供样本中值
• Trigger settings：允许设置一些自动触发条件，触发器将调用触发器回调函数simBreakForceSensor，具体参照手册
• Force threshold：设置力矢量阀值
• Torque threshold：设置扭矩矢量阀值
• Consecutive threshold violations for breaking：触发前允许传感器连续超过阀值的次数
• Object size：调整传感器3D表示大小，没有实际的功能作用
• Adjust color A / B: 可调整力传感器的两种颜色

4. API使用及数据可视化

• Step1：使用simxGetObjectHandle获取传感器Handle
• Step2：通过Handle调用simxReadForceSensor

具体参见手册Remote API

数据可视化方案：

• 方案1：使用相应的语言调用相应的包，如MATLAB使用plot
• 方案2：在V-REP中使用Graph工具进行可视化，下图为一个5㎏重物自由落体在机械臂末端产生的力数据
  

注意：使用Bullet和ODE引擎时，接触边界也进行了碰撞计算，会导致数据一直产生不正确的跳动，解决方案：在Common中设置碰撞掩码(mask)，使其掩码位错开，不进行碰撞计算即可

来看下大佬搞的称重器：

5. 应用场景

• 机械臂末端力传感器
• 手爪夹持力的检测
• 足式机器人地面接触力的检测
• 其他

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参考文献：

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