一种十二维力-加速度传感器的设计及仿真研究

发布时间：2021-11-19 17:18

　　随着工业生产的不断发展以及人类对外太空的不断探索,国内外研究学者对机械臂操作性能提出更高要求,而影响机械臂性能的因素主要有以下三点:机械臂在运动过程中具有较大的惯性力,影响了接触力的辨识准确性;机械臂的柔性,使得机械臂末端执行器存在残余振动,影响系统鲁棒性;传统的测量方式中,速度和加速度信息一般通过对位置信息的微分来获得,其精度受采样频率影响较大。因此,传统的六维力传感器以及不能满足机械臂的性能要求,需要融合六维加速度信息才能进一步提升性能,十二维力/加速度传感器融合了六维的力/力矩和六维的加速度信息,可以应用于机械臂的阻抗控制、末端残余振动抑制、载荷和接触力参数的辨识、速度和加速度信息的感知以及接触碰撞检测等方面。首先,本文对十二维力/加速度传感器的整体结构进行了设计,在满足整体尺寸要求限制的情况下,为六维力模块和六维加速度模块留出足够的空间,并合理改进六维力测量模块弹性体的设计,对弹性体在单向力作用下的情况利用材料力学进行理论分析,在仿真软件中进行应力以及应变敏感区应变分析,确定应变变化规律,直观表示出各向力加载之间的耦合情况与安全性,分析结果显示所设计结构合理,然后对力测量原理以... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

哈工大设计的传感器速度传感器的研究主要集中在传感器的

四垂直筋式

十字梁结构

【参考文献】：
期刊论文
[1]六维加速度传感器的结构模型及虚拟仪器设计[J]. 尤晶晶,田苏辉,周为,王进,殷子臻.  压电与声光. 2018(01)
[2]并联式六维加速度传感器故障诊断与修复[J]. 李成刚,陈晶,尤晶晶,王艳,颜灯灯.  振动与冲击. 2017(15)
[3]新型过约束正交并联六维力传感器测量模型与静态标定试验[J]. 赵延治,牛智,焦雷浩,曹亚超,赵铁石.  机械工程学报. 2016(18)
[4]大量程六维力传感器设计与标定研究[J]. 韩康,王智,李昂,夏明一,霍琦.  传感器与微系统. 2016(05)
[5]基于Kane方法的并联式六维加速度传感器动态特性研究[J]. 于春战,刘晋浩,孙治博.  仪器仪表学报. 2015(07)
[6]六维加速度传感器的研究现状及发展趋势[J]. 尤晶晶,李成刚,左飞尧,何斌辉,吴洪涛,涂桥安.  振动与冲击. 2015(11)
[7]压力传感器零点漂移的解决方法浅析[J]. 曾钟波.  科技视界. 2013(34)
[8]加速度计/磁强计无陀螺捷联惯导姿态解算研究[J]. 渠晋,宋艳君,臧洁,程洪炳.  电光与控制. 2012(02)
[9]一种新的无陀螺捷联惯导系统配置方案设计方法[J]. 刘涛,赵国荣,高青伟.  武汉大学学报(工学版). 2011(01)
[10]加速度场中六维力传感器研制[J]. 杨敏,申飞.  装备环境工程. 2010(06)

博士论文
[1]空间机械臂六维力/力矩传感器及其在线标定的研究[D]. 孙永军.哈尔滨工业大学 2016
[2]基于气浮原理的多维力标定方法及系统的研究[D]. 黄斌.合肥工业大学 2012
[3]双层预紧式六维力传感器基础理论与应用研究[D]. 王志军.燕山大学 2012
[4]六维加速度传感器的原理、系统及特性研究[D]. 袁刚.重庆大学 2010

硕士论文
[1]轮辐式压电六维力传感器结构设计及优化[D]. 孙杨.济南大学 2017
[2]小工作空间压电式六维力传感器研究[D]. 齐亚州.大连理工大学 2017
[3]EPS扭矩传感器零点漂移补偿技术研究[D]. 杨传英.东北林业大学 2017
[4]电阻应变片式六维力传感器弹性体力学特性的研究[D]. 汪志红.安徽工程大学 2013
[5]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



本文编号：3505499