一种高分辨率三分量应变天平的研制

发布时间：2021-03-22 18:53

　　由于现阶段社会对仿生扑翼飞行器的需求加大,传统大型固定翼和旋翼的飞行器的理论基础与小型扑翼飞行器差距太大,且现阶段并没有完备的理论基础和数据基础,在风吹或者翅膀扑动时的雷诺数急剧改变极易导致微型扑翼飞行器的运动失稳,使微型扑翼飞行器的控制难度加大。因此,微型扑翼飞行器研制的成功与否及其依赖其动力特性。根据实验室扑翼飞行器的需求,设计了一款高精度小量程三分量应变天平。根据现阶段应变天平的主要难题如下（1）灵敏度和刚度之间的矛盾。（2）各个力和力矩之间的耦合误差干扰。（3）信号输出小,噪音大,信号采集精度差、误差高。本文提出了具体的解决办法。本文设计了一款应力放大机构,增加的测量片提高了天平的刚度,同时应力放大机构提高了天平的灵敏度,在保证刚度的同时提高了天平的灵敏度,很好的解决了灵敏度和刚度之间的矛盾。由于测量片在中性层,在力矩的作用下变形最小,保证了力矩对测量结果的干扰。根据实验要求,设计专门的贴片方式和电路接通方式,在电路理论测量上可以完成对力矩的解耦。且天平刚度大,这也大大降低了天平维间耦合误差。通过ANSYS对天平受力仿真和模态分析,分别在力X、Y、Z和力矩、、的单独作用下和组合... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

MicroroboticsLabs的扑翼飞行器[6]

以产生水平和竖直方向的推升力。但是这个超微型扑翼飞行器动力。图 1.2 Microrobotics Labs 的扑翼飞行器3 年 5 月，Festo 公司利用仿生技术研制出仿生蜻蜓[6]（Bioni.3 所示）。“BionicOpter”的翼展为 63 厘米，机长 44 厘米，仅onicOpter” 能够独立扑动两对机翼使他们减速和转弯，可以行，并可以在空中盘旋和滑行动作，且操作系统简单方便。

Festo研制的BionicFlyingFox

【参考文献】：
期刊论文
[1]一种结构解耦的新型应变式三维力传感器研究[J]. 张海霞,崔建伟,陈丹凤,陈杨洋.  传感技术学报. 2014(02)
[2]复杂测量模型不确定度的数值评定[J]. 高申翔,韩璐,霍莹,桑志勇.  计量技术. 2013 (11)
[3]蜻蜓机器人[J]. Emi Kolawole,天丰.  大学英语. 2013(06)
[4]小型三维力传感器的设计和解耦测试研究[J]. 俞志伟,宫俊,吴强,戴振东.  传感技术学报. 2012(01)
[5]浅谈测量误差、系统误差和随机误差的理解[J]. 张宏杰.  黑龙江科技信息. 2011(33)
[6]应变式称重传感器原理及故障检测[J]. 刘平凡,罗俊.  衡器. 2010(11)
[7]应变式多维力传感器结构优化设计方法研究[J]. 吴宝元,申飞,吴仲城.  传感技术学报. 2010(10)
[8]类航天飞机前身结构与高超声速流场的耦合传热模拟分析[J]. 李鹏飞,吴颂平.  航空动力学报. 2010(08)
[9]六维力传感器静态解耦算法应用研究[J]. 张景柱,郭凯,徐诚.  传感器与微系统. 2007(12)
[10]径向基函数神经网络在多维力传感器标定中的应用[J]. 俞阿龙.  计量学报. 2006(01)

博士论文
[1]仿鸟微型扑翼飞行器的气功特性研究[D]. 曾锐.南京航空航天大学 2005

硕士论文
[1]扑翼飞行器测力平台设计与扑翼样机测力研究[D]. 吴思远.哈尔滨工业大学 2016
[2]基于LabVIEW的新型六维力传感器静态标定实验研究[D]. 张成艳.重庆大学 2012
[3]基于LabVIEW的六维腕力传感器静态标定虚拟仪器的研究[D]. 仇成群.合肥工业大学 2006
[4]风洞模型全机测力实验数据误差修正算法研究及软件实现[D]. 巫晓琳.西南交通大学 2006



本文编号：3094312