• 所在位置: 首頁> 技術文章> 其它>

    特種六分力傳感器設計原理研究

    日期:2022-09-27 18:28
    瀏覽次數:784
    摘要:六分力傳感器能同時檢測到三維空間的全力信息,是隨著機器人技術的發展而出現的一種新傳感器。 本文主要圍繞復雜環境下六分力傳感器系統設計原理的若干關鍵技術和實驗校準等問題進行深入研究,并研制出“氣動力-慣性力復合離心試驗”用六分力傳感器系統,完成的主要工作如下: 1、系統地總結分析了六分力傳感器的概念原理、特點及工程應用,重點回顧了六分力傳感器及其關鍵技術的國內外研究狀況。并從測量系統理論的角度,分析了六分力傳感器系統的數學理論基礎。 2、在對比分析六種可選用的測力敏感元件方案的基礎上,對并...
    六分力傳感器能同時檢測到三維空間的全力信息,是隨著機器人技術的發展而出現的一種新傳感器。

    本文主要圍繞復雜環境下六分力傳感器系統設計原理的若干關鍵技術和實驗校準等問題進行深入研究,并研制出“氣動力-慣性力復合離心試驗”用六分力傳感器系統,完成的主要工作如下:

    1、系統地總結分析了六分力傳感器的概念原理、特點及工程應用,重點回顧了六分力傳感器及其關鍵技術的國內外研究狀況。并從測量系統理論的角度,分析了六分力傳感器系統的數學理論基礎。

    2、在對比分析六種可選用的測力敏感元件方案的基礎上,對并聯結構和盒式結構六分力傳感器分別進行總體方案分析,并重點提出了一種新型八正交梁結構六分力傳感器系統的總體設計方案,同時詳盡闡述了其結構設計、工藝、布片組橋及測量原理等關鍵技術。

    3、針對維間耦合嚴重制約著傳感器測量精度的問題,對多分力傳感器解耦算法進行**系統分析,分別針對靜態解耦和動態解耦,提出幾種有效的解耦方法及策略。

    4、以并聯結構六分力傳感器為研究對象,推導出其主要性能指標的解析解,分析了主要性能指標的性能橢球特性;引入性能影響因子,考察了無量綱化的關鍵結構參數與主要性能指標的量化關系,繪制出主要性能指標的二維性能圖譜;并在此基礎上提出了面向性能指標(DFP)的傳感器設計策略。針對盒式結構六分力傳感器的關鍵部件--力敏元件與彈性連桿進行優化設計,提出了一種基于正交試驗和APDL的結構優化方法,并采用該方法實現了力敏元件的優化設計,同時推導出新型柔性鉸鏈的柔度解析計算公式,并考察了關鍵結構參數對新型柔性鉸鏈柔度性能的影響規律。利用有限元仿真軟件,對新研制八正交梁結構六分力傳感器進行靜力學特性分析及模態分析;以維間耦合*小為目標函數建立了其結構優化數學模型,實現了結構尺寸優化;并考察了結構參數變化影響固有頻率的規律。完成了新型六分力傳感器的動態特性仿真研究,獲取了其受到階躍或沖擊載荷后的動態響應,提取了其動態性能指標值。

    5、建立了六分力傳感器性能的通用評價指標體系模型和AHP-FUZZY評價模型,為六分力傳感器的性能綜合評價提供了理論依據,并給出了新型六分力傳感器系統的評價實例,評價結果良好;同時建立了并聯結構六分力傳感器評價指標體系。

    6、完成了新型八正交梁結構六分力傳感器的靜態校準和準動態實驗,實驗結果表明:傳感器的精度、準度、線性度等比較理想,達到了復合離心試驗的使用要求。

    更多多維力傳感器可登陸原文網址:http://www.sinosensor.com/prolist.html?TypeID=43

      三維力產品專項咨詢電話:13701956060

    欧美国产激情二区三区