新型六维力传感器的计量测试技术与量值溯源研究

发布时间：2017-04-16 05:07

  本文关键词：新型六维力传感器的计量测试技术与量值溯源研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着机器人朝着智能化方向不断发展,作为其智能化的重要元件六维力传感器受到越来越多的关注与重视。对六维力传感器进行标定是其投入使用前的关键环节,为保证标定时能够准确对传感器进行加载标定载荷,以及能够高效的采集标定数据,研究设计先进的高精度的六维力传感器标定系统是实现对六维力传感器准确、高效标定的保障。先进六维力传感器标定系统的研究不但为六维力传感器的测试改进提供了有效检测方法和手段,同时对六维力传感器的推广应用也有很好的促进作用。本文介绍了新型六维力传感器的工作原理及各项静态性能指标,设计了一种六维力传感器的静态标定装置,搭建了数据采集系统,开发基于虚拟仪器的数据采集分析软件,并利用该标定系统对一只典型的六维力传感器进行静态标定实验。本文主要完成以下几方面工作:①在分析了六维力传感器的结构及工作原理的基础上,探寻传感器静态标定特性指标,如:灵敏度、线性度、回程误差、标定矩阵、维间耦合、重复性等,为下一步研究打下基础。②在现有六维力传感器标定装置的优缺点分析基础上,设计新的六维力传感器静态标定装置,实现对六维力传感器各特征方向依次准确加载。③研究数据采集系统,硬件部分和软件部分的实现方法。完成对关键硬部件的选型和设计,并采用虚拟仪器平台LabVIEW开发设计数据采集分析软件,实现八通道模拟信号的采集,并具有显示数据曲线、抓值、保存数据等功能。④利用设计的标定装置以及新开发的基于虚拟仪器的数据采集分析软件对六维力传感器进行静态标定实验,通过实验数据分析,获得其静态性能指标,并对误差原因进行分析。论文关于六维力传感器静态标定的研究工作对六维力传感器设计优化具有重要意义,同时该标定装置和标定系统的研究可为建立六维力传感器计量标准和实现量值溯源提供参考。
【关键词】：六维力传感器 标定系统 LabVIEW平台 数据采集 静态标定
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP212;TP242
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 绪论8-16
• 1.1 引言8-9
• 1.2 机器人发展历程与研究现状及其产业发展趋势9-12
• 1.2.1 机器人发展历程及研究现状9-11
• 1.2.2 国内外机器人产业及其发展趋势11-12
• 1.3 六维力传感器及其计量测试技术国内外研究现状12-14
• 1.3.1 六维力传感器国内外研究现状12-13
• 1.3.2 六维力传感器计量测试技术研究现状13-14
• 1.4 本课题研究的背景及主要内容14-16
• 2 六维力传感器静态标定分析研究16-23
• 2.1 六维力传感器结构及原理16-17
• 2.2 六维力传感器静态性能分析研究17-22
• 2.3 本章小结22-23
• 3 六维力传感器标定装置设计23-32
• 3.1 六维力传感器标定问题论述23-24
• 3.2 六维力传感器标定装置设计24-27
• 3.2.1 标定装置加载原理24-25
• 3.2.2 六维力传感器标定装置结构25-27
• 3.3 标定装置校准27-28
• 3.4 六维力传感器标定加载方式28-31
• 3.5 本章小结31-32
• 4 数据采集系统硬件分析及设计32-41
• 4.1 新型数据采集系统32-35
• 4.1.1 数据采集系统基本组成及功能32-33
• 4.1.2 影响系统性能的主要因素分析33-35
• 4.2 新型数据采集系统硬件实现35-39
• 4.2.1 关键硬件设计与选型35-38
• 4.2.2 数据采集系统的电气连接方式38-39
• 4.3 本章小结39-41
• 5 采集分析软件分析及设计41-51
• 5.1 虚拟仪器平台介绍41-46
• 5.2 软件系统设计46-50
• 5.2.1 采集软件构成46-47
• 5.2.2 配置模块设计47-49
• 5.2.3 显示模块设计49-50
• 5.3 本章小结50-51
• 6 六维力传感器静态标定试验研究51-61
• 6.1 六维力传感器静态标定实验51-52
• 6.1.1 六维力传感器标定参数及实验条件51-52
• 6.1.2 标定实验52
• 6.2 实验数据及静态性能分析52-58
• 6.2.1 实验数据及标定矩阵构建52-55
• 6.2.2 静态性能分析55-58
• 6.3 标定系统误差分析58-60
• 6.3.1 标定力的加载误差分析58-59
• 6.3.2 电路系统及数据采集误差分析59-60
• 6.4 本章小结60-61
• 7 总结与展望61-63
• 致谢63-64
• 参考文献64-68
• 附录68-74
• 附录A68-71
• 附录B71-74
• 在学期间发表的论文和取得的学术成果74

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 张宏杰;;浅谈测量误差、系统误差和随机误差的理解[J];黑龙江科技信息;2011年33期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 王蕴岭;基于Stewart平台的超静定六维力传感器数值仿真研究[D];燕山大学;2006年

  本文关键词：新型六维力传感器的计量测试技术与量值溯源研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：310051