CN103913259A

CN103913259A - 具有自动补偿的机器人末端六维力矩传感器采集系统及其零漂补偿方法和零点漂移获得方法

Info

Publication number: CN103913259A
Application number: CN201410113982.5A
Authority: CN
Inventors: 倪风雷; 邹添; 郭闯强; 孙永军; 张子建; 刘宏
Original assignee: Harbin Institute of Technology
Current assignee: Harbin Institute of Technology
Priority date: 2014-03-25
Filing date: 2014-03-25
Publication date: 2014-07-09
Anticipated expiration: 2034-03-25
Also published as: CN103913259B

Abstract

具有自动补偿的机器人末端六维力矩传感器采集系统及其零漂补偿方法和零点漂移获得方法，属于机器人传感器系统采集信息领域。为了解决目前机器人末端六维力矩传感器的采集系统采集数据的准确度低的问题。所述采集系统输入的力矩信号和温度信号依次经过信息调理、采集以及信号处理，信号处理器根据传感器的数据，结合温度漂移曲线补偿到力矩信号输入模块；数模转换器用于将信号处理器输出的零点漂移补偿电压转换成模拟信号输入至力矩信号输入模块，信号处理器通过通信模块与上位机进行数据交换。所述零漂补偿方法通过调节零点漂移补偿电压或力矩信号输入模块的电阻满足固定公式来实现。它用于机器人末端六维力矩传感器的信号采集。

Description

具有自动补偿的机器人末端六维力矩传感器采集系统及其零漂补偿方法和零点漂移获得方法

技术领域

本发明涉及一种具有自动补偿的机器人末端六维力矩传感器采集系统，属于机器人传感器系统采集信息领域。

背景技术

近年来，机器人的人机交互能力得到越来越广泛的重视，具有多感知能力的机器人成为机器人发展的一个重要的方向。具有自动补偿功能的机器人末端六维力矩传感器采集系统是机械臂构成及其控制的核心部件，能够直接影响着机械臂整体的控制精度。机械臂末端六维力矩传感器的设计增强了机械臂的人机交互能力，保证了在人机交互中人的安全。除此之外，机器人的柔顺控制、力控制等都需要采集机器人末端六维力矩传感器的信息。机器人末端六维力矩传感器的设计扩展了机器人的任务范围，近年来在服务型机器人、空间机器人以及特种操作机器人等得到广泛的应用。但是目前的机器人末端六维力矩传感器的采集系统在采集数据时忽略了温度对采集的力矩信号的影响，以致于影响采集的数据的准确度。

发明内容

本发明的目的是为了解决目前机器人末端六维力矩传感器的采集系统采集数据的准确度低的问题，本发明提供一种具有自动补偿的机器人末端六维力矩传感器采集系统及其零漂补偿方法和零点漂移获得方法。

本发明的具有自动补偿的机器人末端六维力矩传感器采集系统，它包括力矩信号输入模块、数模转换器、第一信号调理模块、第二信号调理模块、传感器信号采集模块、信号处理器和通信模块；

8个力矩信号输入模块输出的力矩信号V_O1分别输入至第一信号调理模块的8个正向输入端，8个力矩信号输入模块输出的力矩信号V_O2分别输入至第一信号调理模块的8个反向输入端，第一信号调理模块输出的8路力矩调理信号输入至传感器信号采集模块，采集的8路温度信号输入至第二信号调理模块，第二信号调理模块输出的8路温度调理信号输入至传感器信号采集模块。

传感器信号采集模块的采集信号输出端与信号处理器的采集信号输入端连接，信号处理器的8个零点漂移补偿电压数字信号输出端分别与数模转换器的8个零点漂移补偿电压数字信号输入端连接，数模转换器的8个零点漂移补偿电压模拟信号输出端分别与8个力矩信号输入模块的零点漂移补偿电压模拟信号输入端连接。

信号处理器通过通信模块与上位机进行数据交换。

所述信号处理器包括如下模块：

接收传感器采集的数据的模块，所述数据包括上电时力矩初始数据、上电时温度初始数据、工作时力矩数据和工作时温度数据；

当接收到的上电时力矩初始数据不为零时，利用上电时温度初始数据，根据传感器的温度漂移曲线计算零点漂移补偿电压的模块；

利用工作时温度数据，根据传感器的温度漂移曲线计算零点漂移补偿电压的模块；

将得到的零点漂移补偿电压发送给数模转换器的模块。

力矩信号输入模块包括电阻应变片R1、电阻应变片R2、电阻应变片R3、电阻应变片R4和电阻R5；

电阻应变片R1的一端与电阻应变片R2的一端同时连接电源模块的正极，电阻应变片R1的另一端与电阻应变片R3的一端同时连接电阻R5的一端，电阻应变片R2的另一端与电阻应变片R4的一端连接，电阻应变片R4的另一端与电阻应变片R3的另一端同时连接电源模块的负极，

电阻应变片R1的另一端的电压V_O1为与力矩信号输入模块9输出的力矩信号V_O1；电阻应变片R2的另一端的电压V_O2为力矩信号输入模块9输出的力矩信号V_O2，数模转换器的一路零点漂移补偿电压V_DA输出给电阻R5的另一端。

所述电阻R5的阻值大于1500倍电阻应变片的阻值。

具有自动补偿的机器人末端六维力矩传感器采集系统的零漂补偿方法，所述方法为：

在满足的条件下，若V_DA固定，则调整电阻R5的阻值；

在满足的条件下，若电阻R5的阻值固定，则调整V_DA；V_cc为电源模块1的输出电压，R₁、R₂、R₃、R₄和R₅分别为电阻应变片R1、电阻应变片R2、电阻应变片R3、电阻应变片R4和电阻R5的阻值；

V_DA为数模转换器输出的零点漂移补偿电压。

具有自动补偿的机器人末端六维力矩传感器采集系统的零点漂移获得方法，所述方法通过在信号处理器内嵌入软件实现，所述软件的工作过程包括如下步骤：

接收传感器采集的数据的步骤，所述数据包括上电时力矩初始数据、上电时温度初始数据、工作时力矩数据和工作时温度数据；

当接收到的上电时力矩初始数据不为零时，利用上电时温度初始数据，根据传感器的温度漂移曲线计算零点漂移补偿电压的步骤；

利用工作时温度数据，根据传感器的温度漂移曲线计算零点漂移补偿电压的步骤；

将得到的零点漂移补偿电压发送给数模转换器的步骤。

本发明的优点在于，本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：将机器人传感器信息调理、采集以及补偿功能集成为模块，可以根据传感器的时间漂移曲线和零点漂移曲线自动补偿到传感器的输入端。传感器信号的调理采用传统的放大滤波结果，信号放大部分使用具有轨对轨输入输出的运算放大器搭建的三运放仪表放大电路，是一个二级的放大电路，比传统的仪表放大电路具有更宽的输入。滤波部分采用二阶巴特沃斯低通滤波器，实现了信号的滤波。由于输入的信号范围为-2.5v-+2.5v，在放大电路的输出端，使用一个2.5v的电压做偏置，能够将输入的差分信号偏置到以2.5v为中心变化，将变化范围偏置到为0-5v，可以简化掉传感器采集系统中的负电源设计，简化了传感器系统的电源结构。

具有自动补偿功能的机器人末端六维力矩传感器采集系统的处理器能够控制AD芯片的采集模式、速度和采集周期。并将采集的数据通过串口发送到上位机。具有自动补偿功能的机器人末端六维力矩传感器采集系统根据采集的温度数据和传感器的温度曲线自动补偿传感器的温度漂移，并根据上电后的数据和需要补偿的温度数据，计算并补偿传感器的零点漂移。

本发明的有益效果是：本发明通过检测的温度数据和力矩数据，采用零漂补偿模块2自动补偿传感器零点漂移。从而提高本发明提高机器人末端六维力矩传感器采集的数据的准确度。同时本发明对传感器的信号调理、采集、补偿以及通信集成于一体，结构简单，能够与上位机实现串行通信。

附图说明

图1为具体实施方式一所述的具有自动补偿的机器人末端六维力矩传感器采集系统的原理示意图。

图2为具体实施方式二所述的第一信号调理模块和第二信号调理模块的原理示意图。

图3为具体实施方式二所述的力矩信号输入模块的原理示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的具有自动补偿的机器人末端六维力矩传感器采集系统，它包括力矩信号输入模块9、数模转换器2、第一信号调理模块3、第二信号调理模块4、传感器信号采集模块5、信号处理器6和通信模块7；

8个力矩信号输入模块9输出的力矩信号V_O1分别输入至第一信号调理模块3的8个正向输入端，8个力矩信号输入模块9输出的力矩信号V_O2分别输入至第一信号调理模块3的8个反向输入端，第一信号调理模块3输出的8路力矩调理信号输入至传感器信号采集模块5，采集的8路温度信号输入至第二信号调理模块4，第二信号调理模块4输出的8路温度调理信号输入至传感器信号采集模块5，

传感器信号采集模块5的采集信号输出端与信号处理器6的采集信号输入端连接，信号处理器6的8个零点漂移补偿电压数字信号输出端分别与数模转换器2的8个零点漂移补偿电压数字信号输入端连接，数模转换器2的8个零点漂移补偿电压模拟信号输出端分别与8个力矩信号输入模块9的零点漂移补偿电压模拟信号输入端连接；

信号处理器6通过通信模块7与上位机进行数据交换。

考虑到传感器工作在温度变化较大的太空环境，零漂补偿模块2主要用于补偿第一信号调理模块3输入信号的温度漂移。第二信号调理模块4主要用于对于环境温度的模拟信号的调理。

传感器信号采集模块5采集第一信号调理模块3和第二信号调理模块4的信号，并将其转换成数字信号，输出到信号处理器6。对第一信号调理模块3的数据转换位数为16位，能够同时采集8路有效的模拟输入信号。第二信号调理模块4的数据转换位数12位，能够采集8路有效的模拟输入信号。

通信模块7将信号处理器6采集到的信号以数字量的形式发送到上位机，实现与上位机的数据交换。偏置电压模块8同时与信号调理模块3和信号调理模块4的输出端连接，对信号调理模块3输出的模拟信号进行偏置处理，实现保护信号采集模块5的效果。通信模块7波特率可调，数据格式采用标准的串行数据通信格式，能够实现422/485通信。数据格式为起始位+数据位+校验位+停止位结构，其中起始位为2位，数据位为8位，校验位可选奇校验、偶校验或者无校验，停止位1位。通信模块7的接收缓冲区可调（默认4x8bit），发送缓冲区可调（默认32x8bit）。

具体实施方式二：结合图2说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的具有自动补偿的机器人末端六维力矩传感器采集系统的进一步限定，所述第一信号调理模块3包括第一放大电路模块3-1和第一滤波电路模块3-2；

8个力矩信号输入模块9输出的力矩信号分别输入至第一放大电路模块3-1的八个信号输入端，第一放大电路模块3-1输出的8路放大信号发送给第一滤波电路模块3-2的八个信号输入端，第一滤波电路模块输出8路力矩调理信号；

所述第二信号调理模块4包括第二放大电路模块4-1和第二滤波电路模块4-2；

采集的8路温度信号分别输入至第二放大电路模块4-1的八个信号输入端，第二放大电路模块4-1输出的8路放大信号发送给第二滤波电路模块4-2的八个信号输入端，第二滤波电路模块4-2输出8路温度调理信号；

所述第一放大电路模块3-1的拓扑结构为三仪表放大电路；

所述第二放大电路模块4-1的拓扑结构为正相电压跟随电路；

第一滤波电路模块3-2和第二滤波电路模块4-2的拓扑结构均为二阶巴特沃斯低通滤波器。

本实施方式中的第一放大电路模块3-1和第二放大电路模块4-1均是二级放大电路，放大芯片的选择是TLV2462ID，该芯片具有轨对轨输入输出功能，搭建的第一放大电路模块3-1和第二放大电路模块4-1的信号输入能够等于电源电压。第一放大电路模块3-1和第二放大电路模块4-1与偏置电压模块8的输出连接实现信号的偏置，第一滤波电路模块3-2和第二滤波电路模块4-2的截止频率均为800Hz。

具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式一所述的具有自动补偿的机器人末端六维力矩传感器采集系统的进一步限定，考虑到过载保护的要求，第一放大电路模块3-1和第二放大电路模块4-1的放大倍数满足将输入的模拟信号范围放大到0.5V—4.5V的要求。

具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式一所述的具有自动补偿的机器人末端六维力矩传感器采集系统的进一步限定，它还包括偏置电压模块，偏置电压模块为第一信号调理模块3提供偏置电压。

偏置电压模块8能够将第一信号调理模块3的调理信号偏置到以2.5V为中心变化，防止第一信号调理模块3的调理的负电压信号对传感器信号采集模块5造成破坏。

具体实施方式五：本实施方式是对具体实施方式四所述的具有自动补偿的机器人末端六维力矩传感器采集系统的进一步限定，它还包括电源模块1，电源模块1为力矩信号输入模块9、数模转换器2、第一信号调理模块3、第二信号调理模块4、偏置电压模块8、传感器信号采集模块5、信号处理器6和通信模块7提供工作电源。

电源模块1包括模拟电源部分、数字电源部分。系统内部的数字电源地线和模拟电源地线在传感器信号采集模块5处通过磁珠实现连接。模拟电源部分主要为零漂补偿模块2、信号采集模块5和偏置电压模块8供电，数字电源部分主要为处理器6、通信模块7供电。

具体实施方式六：本实施方式是对具体实施方式五所述的具有自动补偿的机器人末端六维力矩传感器采集系统的进一步限定，所述信号处理器6包括如下模块：

将得到的零点漂移补偿电压发送给数模转换器2的模块。

本实施方式的信号处理器6根据上位机发送的校准计时器指令自动校准传感器采集系统的时钟信号，以保证传感器系统和上位机的时钟同步。信号处理器6能够实时监控通信模块7的工作状态，根据通信模块7串口的状态自动调整到相对应的通讯串口，满足空间环境下主备份系统的切换要求，实现了无备份多传感器信息采集系统能够分别与主份控制器和备份控制器通信的要求。信号处理器6中串行数据通信的波特率可调，波特率计算采用数字晶振技术，波特率设置越高，波特率时钟控制越准确。上位机发送启动指令，信号处理器6控制多传感器信息采集系统工作状态，多传感器信息采集系统工作后，信号处理器6每个2ms（采集周期可调）控制传感器信号采集模块5采集数据并将其转换数据通过通信模块7以115200bps的波特率输出给上位机，收到上位机的停止指令后停止工作。

具体实施方式七：结合图3说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的具有自动补偿的机器人末端六维力矩传感器采集系统的进一步限定，力矩信号输入模块9包括电阻应变片R1、电阻应变片R2、电阻应变片R3、电阻应变片R4和电阻R5；

电阻应变片R1的另一端的电压V_O1为与力矩信号输入模块9输出的力矩信号V_O1；电阻应变片R2的另一端的电压V_O2为力矩信号输入模块9输出的力矩信号V_O2，数模转换器 2的一路零点漂移补偿电压V_DA输出给电阻R5的另一端。

具体实施方式八：本实施方式是对具体实施方式六所述的具有自动补偿的机器人末端六维力矩传感器采集系统的进一步限定，所述电阻R5的阻值大于1500倍电阻应变片的阻值。

电阻应变片R1、电阻应变片R2、电阻应变片R3和电阻应变片R4的阻值均相等，单位为欧姆。

在图3中，对节点1，根据基尔霍夫电流定律可得到公式（4-1）为：

\frac{V_{cc} - V_{o 1}}{R_{1}} = \frac{V_{o 1}}{R_{3}} + \frac{V_{o 1} - V_{DA}}{R_{5}} - - - (4 - 1);

对节点2，根据基尔霍夫电流定律，可得到公式（4-2）为：

\frac{V_{cc} - V_{o 2}}{R_{2}} = \frac{V_{o 2}}{R_{4}} - - - (4 - 2);

当初始状态时，电桥的输出为0，则

V_o1=V_o2（4-3）；

将公式（4-1）和公式（4-2）带入到公式（4-3）中，可得

V_{DA} = \frac{(R_{1} R_{4} R_{5} + R_{1} R_{3} R_{4} - R_{2} R_{3} R_{5}) V_{cc}}{(R_{2} + R_{4}) R_{1} R_{3}} - - - (4 - 4);

当R₅确定以后，可以由公式（4-4）确定V_DA，并计算V₀₁，此时

V_{o 1} = \frac{R_{3} R_{5} V_{cc} + R_{1} R_{3} V_{DA}}{R_{3} R_{5} + R_{1} R_{5} + R_{1} R_{3}} - - - (4 - 5);

而电桥的输出电压V_o为

V_{o} = V_{o 1} - V_{o 2} = \frac{R_{3} R_{5} V_{cc} + R_{1} R_{3} V_{DA}}{R_{3} R_{5} + R_{1} R_{5} + R_{1} R_{3}} - \frac{R_{4} V_{cc}}{R_{2} + R_{4}} - - - (4 - 6);

一般情况下，要求

R₁R₄=R₂R₃，

此条件为没有电压补偿时电桥平衡状态的初始条件。当各桥臂电阻发生变化时，电桥就有输出电压。设各桥臂电阻相应发生了△R₁、△R₂、△R₃、△R₄的变化，并假设R₁=R₂=R₃=R₄,△R₁=△R₂=△R₃=△R₄，则由公式（4-6）可计算得到电桥的输出电压V_o为

V_{o} = \frac{(R_{3} + Δ R_{3}) R_{5} V_{cc} + (R_{3} + Δ R_{3} + R_{1} - Δ R_{1}) V_{DA}}{(R_{3} + Δ R_{3} + R_{1} - Δ R_{1}) R_{5} + (R_{3} + Δ R_{3}) (R_{10} - Δ R_{1})} - \frac{(R_{40} - Δ R_{4}) V_{cc}}{R_{2} + Δ R_{2} + R_{4} - Δ R_{4}} - - - (4 - 9);

由于△R_i<<R_i，略去高阶微量，故得到

\begin{matrix} V_{o} = \frac{(Δ R_{2} R_{3} + R_{2} Δ R_{3} + Δ R_{1} R_{4} + R_{1} Δ R_{4}) R_{5}}{[(R_{3} + Δ R_{3} + R_{10} - Δ R_{1}) R_{5} + (R_{3} + Δ R_{3}) (R_{1} - Δ R_{1})] (R_{2} + Δ R_{2} + R_{4} - Δ R_{4})} V_{cc} \\ - \frac{(R_{3} + Δ R_{3}) (R_{1} - Δ R_{1}) (R_{4} - Δ R_{4})}{[(R_{3} + Δ R_{3} + R_{1} - Δ R_{1}) R_{5} + (R_{3} + Δ R_{3}) (R_{1} - Δ R_{1})] (R_{2} + Δ R_{2} + R_{4} - Δ R_{4})} V_{cc} - - - (4 - 10); \\ + \frac{(R_{3} + Δ R_{3} + R_{1} - Δ R_{1})}{(R_{3} + Δ R_{3} + R_{1} - Δ R_{1}) R_{5} + (R_{3} + Δ R_{3}) (R_{1} - Δ R_{1})} V_{DA} \end{matrix}

设计中选择补偿电压为2.5V左右，补偿电阻的阻值都大于2MΩ，远远大于应变片的阻值，所以公式（4-10）可以简化为

V_{o} = V_{cc} \frac{(R_{2} Δ R_{3} + Δ R_{2} R_{3} + Δ R_{1} R_{4} + R_{1} Δ R_{4})}{(R_{2} + Δ R_{2} + R_{4} - Δ R_{4}) (R_{3} + Δ R_{3} + R_{1} - Δ R_{1})} - - - (4 - 11)

由于假设R₁=R₂=R₃=R₄=R,△R₁=△R₂=△R₃=△R₄=△R，此时公式（4-11）可写为

V_{o} = V_{cc} \frac{ΔR}{R} - - - (4 - 12);

如果四个桥臂电阻都是应变片，它们的灵敏系数K均相同，则将关系式△R/R=Kε代入公式（4-12），便可得到等臂电桥的输出电压为

V_o=V_ccKε，

式中ε为电阻应变片的应变。

可以得到这样结论：在忽略高阶电阻变化量项，并且假设补偿电阻R5远远大于应变片电阻（R₅>1500R）的情况下，补偿电阻和补偿电压对于惠斯通电桥输出的影响可以忽略，在调试过程中发现，未补偿之前，惠斯通电桥在静态时输出越趋向于0，补偿电阻越大。补偿之后补偿电压和补偿电阻对电桥输出的影响越小。

具体实施方式九：本实施方式是具体实施方式八所述的具有自动补偿的机器人末端六维力矩传感器采集系统的零漂补偿方法，所述方法为：

在满足的条件下，若V_DA固定，则调整电阻R5的阻值；

在满足的条件下，若电阻R5的阻值固定，则调整 V_DA；V_cc为零漂补偿电路的工作电压，R₁、R₂、R₃、R₄和R₅分别为电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电阻R5的阻值；

V_DA为数模转换器2输出的零点漂移补偿电压。

\frac{V_{cc} - V_{o 1}}{R_{1}} = \frac{V_{o 1}}{R_{3}} + \frac{V_{o 1} - V_{DA}}{R_{5}} - - - (4 - 1);

对节点2，根据基尔霍夫电流定律，可得到公式（4-2）为：

\frac{V_{cc} - V_{o 2}}{R_{2}} = \frac{V_{o 2}}{R_{4}} - - - (4 - 2);

当初始状态时，电桥的输出为0，则

V_o1=V_o2（4-3）；

将公式（4-1）和公式（4-2）带入到公式（4-3）中，可得

V_{DA} = \frac{(R_{1} R_{4} R_{5} + R_{1} R_{3} R_{4} - R_{2} R_{3} R_{5}) V_{cc}}{(R_{2} + R_{4}) R_{1} R_{3}} - - - (4 - 4);

V_{o 1} = \frac{R_{3} R_{5} V_{cc} + R_{1} R_{3} V_{DA}}{R_{3} R_{5} + R_{1} R_{5} + R_{1} R_{3}} - - - (4 - 5);

而电桥的输出电压V_o为

V_{o} = V_{o 1} - V_{o 2} = \frac{R_{3} R_{5} V_{cc} + R_{1} R_{3} V_{DA}}{R_{3} R_{5} + R_{1} R_{5} + R_{1} R_{3}} - \frac{R_{4} V_{cc}}{R_{2} + R_{4}} - - - (4 - 6);

根据公式（4-4）可得

R_{5} = \frac{R_{1} R_{3} R_{4} V_{cc} - (R_{2} + R_{4}) R_{1} R_{3} V_{DA}}{(R_{2} R_{3} - R_{1} R_{4}) V_{cc}}

为满足后期调整，应保证V_DA≥0，即

R₁R₃R₄V_cc-(R₂+R₄)R₁R₃V_DA≥0

R₂R₃-R₁R₄≥0

或者

R₁R₃R₄V_cc-(R₂+R₄)R₁R₃V_DA≤0

R₂R₃-R₁R₄≤0

补偿有如下两种方式

1)若取一定的V_DA，则调整R5；

2)取固定的R5，调整V_DA。

具体实施方式十：基于具体实施方式一所述的具有自动补偿的机器人末端六维力矩传感器采集系统的零点漂移获得方法，所述方法通过在信号处理器6内嵌入软件实现，所述软件的工作过程包括如下步骤：

将得到的零点漂移补偿电压发送给数模转换器2的步骤。

Claims

1.具有自动补偿的机器人末端六维力矩传感器采集系统，其特征是在于，它包括力矩信号输入模块（9）、数模转换器（2）、第一信号调理模块（3）、第二信号调理模块（4）、传感器信号采集模块（5）、信号处理器（6）和通信模块（7）；

8个力矩信号输入模块（9）输出的力矩信号V_O1分别输入至第一信号调理模块（3）的8个正向输入端，8个力矩信号输入模块（9）输出的力矩信号V_O2分别输入至第一信号调理模块（3）的8个反向输入端，第一信号调理模块（3）输出的8路力矩调理信号输入至传感器信号采集模块（5），采集的8路温度信号输入至第二信号调理模块（4），第二信号调理模块（4）输出的8路温度调理信号输入至传感器信号采集模块（5），

传感器信号采集模块（5）的采集信号输出端与信号处理器（6）的采集信号输入端连接，信号处理器（6）的8个零点漂移补偿电压数字信号输出端分别与数模转换器（2）的8个零点漂移补偿电压数字信号输入端连接，数模转换器（2）的8个零点漂移补偿电压模拟信号输出端分别与8个力矩信号输入模块（9）的零点漂移补偿电压模拟信号输入端连接；

信号处理器（6）通过通信模块（7）与上位机进行数据交换。

2.根据权利要求1所述的具有自动补偿的机器人末端六维力矩传感器采集系统，其特征在于，所述第一信号调理模块（3）包括第一放大电路模块（3-1）和第一滤波电路模块（3-2）；

8个力矩信号输入模块（9）输出的力矩信号分别输入至第一放大电路模块（3-1）的八个信号输入端，第一放大电路模块（3-1）输出的8路放大信号发送给第一滤波电路模块（3-2）的八个信号输入端，第一滤波电路模块输出8路力矩调理信号；

所述第二信号调理模块（4）包括第二放大电路模块（4-1）和第二滤波电路模块（4-2）；

采集的8路温度信号分别输入至第二放大电路模块（4-1）的八个信号输入端，第二放大电路模块（4-1）输出的8路放大信号发送给第二滤波电路模块（4-2）的八个信号输入端，第二滤波电路模块（4-2）输出8路温度调理信号；

所述第一放大电路模块（3-1）的拓扑结构为三仪表放大电路；

所述第二放大电路模块（4-1）的拓扑结构为正相电压跟随电路；

第一滤波电路模块（3-2）和第二滤波电路模块（4-2）的拓扑结构均为二阶巴特沃斯低通滤波器。

3.根据权利要求1所述的具有自动补偿的机器人末端六维力矩传感器采集系统，其特征在于，第一放大电路模块（3-1）和第二放大电路模块（4-1）的放大倍数满足将输入的模拟信号的范围放大到0.5V—4.5V。

4.根据权利要求1所述的具有自动补偿的机器人末端六维力矩传感器采集系统，其特征在于，它还包括偏置电压模块（8），偏置电压模块（8）为第一信号调理模块（3）提供偏置电压。

5.根据权利要求3所述的具有自动补偿的机器人末端六维力矩传感器采集系统，其特征在于，它还包括电源模块（1），电源模块（1）为力矩信号输入模块（9）、数模转换器（2）、第一信号调理模块（3）、第二信号调理模块（4）、偏置电压模块（8）、传感器信号采集模块（5）、信号处理器（6）和通信模块（7）提供工作电源。

6.根据权利要求1所述的具有自动补偿的机器人末端六维力矩传感器采集系统，其特征在于，所述信号处理器（6）包括如下模块：

将得到的零点漂移补偿电压发送给数模转换器（2）的模块。

7.根据权利要求1所述的具有自动补偿的机器人末端六维力矩传感器采集系统，其特征在于，力矩信号输入模块（9）包括电阻应变片R1、电阻应变片R2、电阻应变片R3、电阻应变片R4和电阻R5；

电阻应变片R1的另一端的电压V_O1为与力矩信号输入模块（9）输出的力矩信号V_O1；电阻应变片R2的另一端的电压V_O2为力矩信号输入模块（9）输出的力矩信号V_O2，数模转换器（2）的一路零点漂移补偿电压V_DA输出给电阻R5的另一端。

8.根据权利要求7所述的具有自动补偿的机器人末端六维力矩传感器采集系统，其特征在于，所述电阻R5的阻值大于1500倍电阻应变片的阻值。

9.基于权利要求8所述的具有自动补偿的机器人末端六维力矩传感器采集系统的零漂补偿方法，其特征是在于，所述方法为：

在满足的条件下，若V_DA固定，则调整电阻R5的阻值；

在满足的条件下，若电阻R5的阻值固定，则调整V_DA；V_cc为电源模块（1）的输出电压，R₁、R₂、R₃、R₄和R₅分别为电阻应变片R1、电阻应变片R2、电阻应变片R3、电阻应变片R4和电阻R5的阻值；

V_DA为数模转换器（2）输出的零点漂移补偿电压。

10.根据权利要求1所述的具有自动补偿的机器人末端六维力矩传感器采集系统的零点漂移获得方法，其特征在于，所述方法通过在信号处理器（6）内嵌入软件实现，所述软件的工作过程包括如下步骤：

将得到的零点漂移补偿电压发送给数模转换器（2）的步骤。