基于并聯(lián)微動臺的微力傳感器系統(tǒng)研究.pdf

1、本課題為安徽省高等學(xué)?，F(xiàn)代測試與制造質(zhì)量控制重點實驗室項目。隨著力傳感器的發(fā)展，能夠測量多維力的傳感器已成為重要的趨勢。機(jī)器人并聯(lián)結(jié)構(gòu)的多維力傳感器因其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、環(huán)境要求低、能面向復(fù)雜受力情況等優(yōu)點，逐漸成為并聯(lián)多維力傳感器的研究熱點。本文根據(jù)并聯(lián)微動臺的并聯(lián)結(jié)構(gòu)設(shè)計了一種多維力傳感器，主要內(nèi)容如下： 首先，介紹了國內(nèi)外并聯(lián)結(jié)構(gòu)多維力傳感器的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，并詳細(xì)闡述了運用機(jī)器人并聯(lián)結(jié)構(gòu)的傳感器的概況。其次，分析并聯(lián)微動平臺的3

2、-RRR并聯(lián)結(jié)構(gòu)，根據(jù)實際測量需要設(shè)計傳感器彈性體，改進(jìn)了支鏈。再次，根據(jù)改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)建立力學(xué)模型，分析推導(dǎo)出并聯(lián)結(jié)構(gòu)中最重要的雅可比(Jacobian)矩陣，根據(jù)各項同性系數(shù)得出關(guān)鍵尺寸R，L，r之間的關(guān)系，并經(jīng)過分析最后確定彈性體的最終結(jié)構(gòu)。最后，利用ANSYS軟件分別對支鏈和整個傳感器彈性體進(jìn)行仿真分析，并提出實驗方案進(jìn)行測量實驗。 目前國內(nèi)很少研究并聯(lián)結(jié)構(gòu)三維力傳感器，本文的研究結(jié)果對少自由度的并聯(lián)結(jié)構(gòu)力/力矩傳感器的設(shè)