一种Stewart平台的载荷识别装置设计
发布时间：2021-12-30 03:09
本文以测量火箭炮对发射装置的作用力为目的,将一维拉压力传感器与Stewart并联机构进行有机结合,设计了一种可识别六维力的载荷识别平台。从而能够更全面准确的测量出武器对发射装置的载荷。首先根据实际的工作要求和试验环境,将并联机构置于一实验坑中,以此可以达到试验台与水平面平行时的工作需要。并根据需要设计了试验坑内的升降装置。接着对并联机构进行数学建模,得到了杆长与平台坐标点的位置关系。根据机构所选择的丝杠长度与虎克铰链的转角范围,得出了机构可达到的工作空间。根据静力平衡原理得出了平台广义力与各支杆的受力关系。模型简化后,将各支杆视为“二力杆”并得到了力雅克比矩阵。并根据力雅克比矩阵对平台进行了力的反解,求解了不同情况下,各支杆的受力情况。将采用平台力正解的方法,将平台的某一位置的位姿参数经传感器、应变仪、力解软件组成的系统,得出平台所受到的广义力。并相应的设计了力和力矩加载方法,对传感器进行了反解的静态标定,确定了力加载的方向。为机构的正解做好估算。
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
1 绪论
1.1 力传感器的现状
1.2 六维力传感器的介绍
1.2.1 六维力传感器
1.2.2 六维力传感器的研究现状
1.3 本课题的提出背景
1.3.1 本课题的研究目的及意义
1.3.2 本文的主要研究内容
2 传感器测量平台的整体结构设计
2.1 坑内机架的结构设计
2.2 并联机器人的结构参数化分析
2.3 并联机构的结构位置分析
2.4 并联机构动平台的工作空间分析
2.4.1 极坐标的搜索方法
2.4.2 奇异位型分析
2.5 本章小结
3 实验平台的特性分析
3.1 实验平台的测力原理
3.2 机构的静力学分析
3.3 支链杆的受力分析
3.3.1 轴向力分析
3.3.2 径向力分析
3.4 动平台的静力分析
3.5 六维传感器的性能指标
3.6 传感器各向同性度的分析
3.6.1 力的各向同性度
3.6.2 力矩各向同性度
3.7 本章小结
4 六维力传感器受力分析
4.1 空间截面上的支杆受力分析
4.2 对应于动平台有一定转角的支杆受力
4.3 六维力传感器的力的正解计算
4.4 本章小结
5 测量平台对力的标定研究
5.1 传感器标定的目的和意义
5.2 传感器标定的原理
5.2.1 标定的误差分析
5.2.2 传感器的标定力的选择
5.3 标定系统的组成
5.4 力标定装置的设计
5.5 标定流程设计
5.6 本章小结
6 总结与展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]双层预紧式六维力传感器及其静态标定[J]. 王志军,姚建涛,吴遥,叶冬,赵永生. 机械工程学报. 2013(03)
[2]大量程柔性铰六维力传感器静态解耦的研究[J]. 石中盘,赵铁石,厉敏,赵延治,丁长涛. 仪器仪表学报. 2012(05)
[3]并联机构的发展及应用[J]. 彭忠琦. 光机电信息. 2011(12)
[4]3-（2SPS）并联机构的工作空间分析及结构参数对其影响分析[J]. 高继良,李开明,陈有清. 机床与液压. 2011(23)
[5]基于Stewart结构六维大力传感器的性能分析及结构优化[J]. 贾振元,褚宏飞,刘巍,林盛,卢晓红. 仪器仪表学报. 2010(02)
[6]超静定并联式六维力传感器动力学[J]. 侯雨雷,曾达幸,姚建涛,孙凤龙,赵永生. 光学精密工程. 2009(07)
[7]新型并联机器人的奇异位形分析[J]. 高征,高峰. 机械工程学报. 2008(01)
[8]Stewart型六维力传感器的静态解耦实验[J]. 金振林,岳义. 仪器仪表学报. 2006(12)
[9]广义六维力传感器的特点及研究和应用状况[J]. 尹瑞多,王宣银,程佳,李强. 液压与气动. 2005(10)
[10]5-UPS/PRPU五自由度并联机床静力学分析[J]. 郑魁敬,赵永生. 机械设计. 2004(05)
博士论文
[1]特殊应用的多维力/力矩传感器研究与应用[D]. 梁桥康.中国科学技术大学 2010
[2]大量程并联式六维力传感器基础理论与实验研究[D]. 姚建涛.燕山大学 2010
[3]基于Stewart结构并联分载式六维大力传感器研究[D]. 林盛.大连理工大学 2010
[4]大量程柔性铰并联六维力传感器基础理论与系统研制[D]. 赵延治.燕山大学 2009
硕士论文
[1]火箭燃气冲击载荷识别平台的设计与研究[D]. 王少锋.南京理工大学 2013
[2]新型大工作空间并联机构及其性能研究[D]. 叶冬明.南京理工大学 2012
[3]三平移并联机构的精确度研究[D]. 乐林林.南京理工大学 2011
[4]六维加速度传感器的结构与标定研究[D]. 丁冬生.燕山大学 2010
[5]井底钻压扭传感系统及标定装置设计研究[D]. 孙召红.中国石油大学 2010
[6]Stewart结构六维大力传感器的研究[D]. 赵磊.大连理工大学 2008
[7]基于Stewart平台的六维加速度传感器弹性体设计[D]. 侯文静.燕山大学 2007
[8]力传感器标定装置的研究[D]. 吴秀梅.天津理工大学 2007
[9]基于Stewart平台的超静定六维力传感器数值仿真研究[D]. 王蕴岭.燕山大学 2006
[10]Stewart平台六维力传感器及其标定系统的设计[D]. 崔勇.燕山大学 2006
本文编号：3557357
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
1 绪论
1.1 力传感器的现状
1.2 六维力传感器的介绍
1.2.1 六维力传感器
1.2.2 六维力传感器的研究现状
1.3 本课题的提出背景
1.3.1 本课题的研究目的及意义
1.3.2 本文的主要研究内容
2 传感器测量平台的整体结构设计
2.1 坑内机架的结构设计
2.2 并联机器人的结构参数化分析
2.3 并联机构的结构位置分析
2.4 并联机构动平台的工作空间分析
2.4.1 极坐标的搜索方法
2.4.2 奇异位型分析
2.5 本章小结
3 实验平台的特性分析
3.1 实验平台的测力原理
3.2 机构的静力学分析
3.3 支链杆的受力分析
3.3.1 轴向力分析
3.3.2 径向力分析
3.4 动平台的静力分析
3.5 六维传感器的性能指标
3.6 传感器各向同性度的分析
3.6.1 力的各向同性度
3.6.2 力矩各向同性度
3.7 本章小结
4 六维力传感器受力分析
4.1 空间截面上的支杆受力分析
4.2 对应于动平台有一定转角的支杆受力
4.3 六维力传感器的力的正解计算
4.4 本章小结
5 测量平台对力的标定研究
5.1 传感器标定的目的和意义
5.2 传感器标定的原理
5.2.1 标定的误差分析
5.2.2 传感器的标定力的选择
5.3 标定系统的组成
5.4 力标定装置的设计
5.5 标定流程设计
5.6 本章小结
6 总结与展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]双层预紧式六维力传感器及其静态标定[J]. 王志军,姚建涛,吴遥,叶冬,赵永生. 机械工程学报. 2013(03)
[2]大量程柔性铰六维力传感器静态解耦的研究[J]. 石中盘,赵铁石,厉敏,赵延治,丁长涛. 仪器仪表学报. 2012(05)
[3]并联机构的发展及应用[J]. 彭忠琦. 光机电信息. 2011(12)
[4]3-（2SPS）并联机构的工作空间分析及结构参数对其影响分析[J]. 高继良,李开明,陈有清. 机床与液压. 2011(23)
[5]基于Stewart结构六维大力传感器的性能分析及结构优化[J]. 贾振元,褚宏飞,刘巍,林盛,卢晓红. 仪器仪表学报. 2010(02)
[6]超静定并联式六维力传感器动力学[J]. 侯雨雷,曾达幸,姚建涛,孙凤龙,赵永生. 光学精密工程. 2009(07)
[7]新型并联机器人的奇异位形分析[J]. 高征,高峰. 机械工程学报. 2008(01)
[8]Stewart型六维力传感器的静态解耦实验[J]. 金振林,岳义. 仪器仪表学报. 2006(12)
[9]广义六维力传感器的特点及研究和应用状况[J]. 尹瑞多,王宣银,程佳,李强. 液压与气动. 2005(10)
[10]5-UPS/PRPU五自由度并联机床静力学分析[J]. 郑魁敬,赵永生. 机械设计. 2004(05)
博士论文
[1]特殊应用的多维力/力矩传感器研究与应用[D]. 梁桥康.中国科学技术大学 2010
[2]大量程并联式六维力传感器基础理论与实验研究[D]. 姚建涛.燕山大学 2010
[3]基于Stewart结构并联分载式六维大力传感器研究[D]. 林盛.大连理工大学 2010
[4]大量程柔性铰并联六维力传感器基础理论与系统研制[D]. 赵延治.燕山大学 2009
硕士论文
[1]火箭燃气冲击载荷识别平台的设计与研究[D]. 王少锋.南京理工大学 2013
[2]新型大工作空间并联机构及其性能研究[D]. 叶冬明.南京理工大学 2012
[3]三平移并联机构的精确度研究[D]. 乐林林.南京理工大学 2011
[4]六维加速度传感器的结构与标定研究[D]. 丁冬生.燕山大学 2010
[5]井底钻压扭传感系统及标定装置设计研究[D]. 孙召红.中国石油大学 2010
[6]Stewart结构六维大力传感器的研究[D]. 赵磊.大连理工大学 2008
[7]基于Stewart平台的六维加速度传感器弹性体设计[D]. 侯文静.燕山大学 2007
[8]力传感器标定装置的研究[D]. 吴秀梅.天津理工大学 2007
[9]基于Stewart平台的超静定六维力传感器数值仿真研究[D]. 王蕴岭.燕山大学 2006
[10]Stewart平台六维力传感器及其标定系统的设计[D]. 崔勇.燕山大学 2006
本文编号：3557357
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/3557357.html
