Stewart廣義六維力傳感器的研究.pdf

1、本文對(duì)大量程、大尺寸的Stewart廣義六維力傳感器的工作原理及其標(biāo)定進(jìn)行研究。主要研究內(nèi)容如下： 第一章概述了目前國內(nèi)外傳感器的發(fā)展?fàn)顩r，并著重分析了六維力傳感器的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀，最后結(jié)合實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)的國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目，提出了設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求。 第二章對(duì)Stewart廣義六維力傳感器的測力原理及其優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究。并編寫完成了傳感器參數(shù)自動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的計(jì)算程序，并對(duì)該傳感器進(jìn)行了三維模型設(shè)計(jì)、零部件設(shè)計(jì)。最后分析

2、了影響該六維力傳感器測力精度的各種因素，得出從傳感器上圓環(huán)支座到下圓環(huán)支座所構(gòu)成的一條單開鏈的安裝間隙及各零部件的剛度是影響傳感器測力精度的主要因素：實(shí)驗(yàn)標(biāo)定是提高Stewart廣義六維力傳感器測力精度的重要途徑。 第三章研究了Stewart廣義六維力傳感器的標(biāo)定。針對(duì)目前大量程、大尺寸的多維力傳感器標(biāo)定裝置十分少見的實(shí)際情況，并結(jié)合本傳感器的一些特點(diǎn)，自主設(shè)計(jì)研究成功Stewart廣義六維力傳感器的廣義力加載和標(biāo)定裝置

3、。并開發(fā)出標(biāo)定系統(tǒng)軟件。實(shí)驗(yàn)證明，該標(biāo)定裝置在對(duì)多維力傳感器的加載標(biāo)定上是可行的，并具有結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，加載精度高等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。 第四章在成功研制Stewart廣義六維力傳感器及其標(biāo)定裝置基礎(chǔ)上，利用設(shè)計(jì)的標(biāo)定系統(tǒng)對(duì)該傳感器進(jìn)行了廣義加載研究，各種復(fù)合加載主要為：X與M向；X、Z與My，向；X、M，與Mz向及Y與Mx向；Y、Z與Mx向；Y、Mx。與Mz向。利用Stewart廣義六維力傳感器的理論結(jié)構(gòu)影響系數(shù)矩陣G去參與傳感器

4、實(shí)驗(yàn)取得數(shù)據(jù)的耦合，來分析該傳感器各向測力性能。該實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明了Stewart廣義六維力傳感器在一定的范圍內(nèi)可視為一個(gè)多輸入多輸出的線性系統(tǒng)，也為該傳感器的實(shí)驗(yàn)標(biāo)定提供了很好的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。 第五章基于Stewart廣義六維力傳感器的標(biāo)定原理，對(duì)該傳感器進(jìn)行系統(tǒng)的標(biāo)定。標(biāo)定得到該傳感器的標(biāo)定矩陣C，利用標(biāo)定矩陣C參與Stewart廣義六維力傳感器6路輸出電壓的耦合，得到了該Stewart廣義六維力傳感器的各向測力性能： 各