1.一种机械臂碰撞安全等级检测系统,其特征在于:包括
传感器模块,包括若干阵列电路连接的混合填料的传感单元,所述传感单元依靠电阻变化将压力值转换为电压信号;
数据采集模块,包括电源模块、微控制器mcu模块、运算放大器模块和输出模块;通过单片机程序和数据接收程序采集数据,所述单片机程序控制i/o口输出高低电平变化来进行选通;
数据处理与决策模块,包括通过k最近邻knn算法识别软硬度,通过概率神经网络pnn算法决策安全等级。
2.根据权利要求1所述的机械臂碰撞安全等级检测系统,其特征在于:所述通过k最近邻knn算法识别软硬度的具体方法为:使用反复拉伸实验设备进行模拟撞击,得到压力随时间变化的梯度特征g(f),平衡稳态压力特征fs,然后计算出测试集点到训练集点的欧式距离,判断软硬度最近的分类;
所述通过概率神经网络pnn算法决策安全等级的具体方法为:在实际中进行机械臂撞击测试,通过撞击获得的压力大小/压力面积和识别的软硬度作为输入,构建基于pnn的安全等级决策,net=newpnn(p,t,spread)进行测试,其中p和t分别为输入向量和目标向量,spread为pnn的扩散速度。
3.根据权利要求1所述的机械臂碰撞安全等级检测系统,其特征在于:机械臂的碰撞部位设有弹性缓冲层,所述弹性缓冲层的材料为特种合成橡胶丁基橡胶,厚度为2mm。
4.根据权利要求1所述的机械臂碰撞安全等级检测系统,其特征在于:所述填料为碳纳米管、c60、石墨烯微片的混合材料,其中比例为碳纳米管不少于23%,c60不少于64%,石墨烯微片不少于13%。
5.根据权利要求1所述的机械臂碰撞安全等级检测系统,其特征在于:所述单片机程序通过4个i/o口输出高低电平变化来控制分布式压力传感器16行的电位,选通行置高电位,未选通行置零电位,各行控制选通的指令如下:
6.根据权利要求1所述的机械臂碰撞安全等级检测系统,其特征在于:所述数据接收程序包括串口设置、操作命令以及压力分布成像;所述串口设置用于对串口的串口号、波特率、校验位、数据位以及停止位进行设置;所述操作命令包括打开、关闭串口以及开始、停止读取和保存当前压力分布状态的数据;所述压力分布成像用于将接收到的数据进行栅格化处理,把栅格化处理之后的数据绘制成压力分布图。