基于并聯(lián)微動(dòng)臺(tái)的微力傳感器系統(tǒng)研究.pdf

1、本課題為安徽省高等學(xué)校現(xiàn)代測(cè)試與制造質(zhì)量控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目。隨著力傳感器的發(fā)展，能夠測(cè)量多維力的傳感器已成為重要的趨勢(shì)。機(jī)器人并聯(lián)結(jié)構(gòu)的多維力傳感器因其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、環(huán)境要求低、能面向復(fù)雜受力情況等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為并聯(lián)多維力傳感器的研究熱點(diǎn)。本文根據(jù)并聯(lián)微動(dòng)臺(tái)的并聯(lián)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了一種多維力傳感器，主要內(nèi)容如下： 首先，介紹了國(guó)內(nèi)外并聯(lián)結(jié)構(gòu)多維力傳感器的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，并詳細(xì)闡述了運(yùn)用機(jī)器人并聯(lián)結(jié)構(gòu)的傳感器的概況。其次，分析并聯(lián)微動(dòng)平臺(tái)的3

2、-RRR并聯(lián)結(jié)構(gòu)，根據(jù)實(shí)際測(cè)量需要設(shè)計(jì)傳感器彈性體，改進(jìn)了支鏈。再次，根據(jù)改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)建立力學(xué)模型，分析推導(dǎo)出并聯(lián)結(jié)構(gòu)中最重要的雅可比(Jacobian)矩陣，根據(jù)各項(xiàng)同性系數(shù)得出關(guān)鍵尺寸R，L，r之間的關(guān)系，并經(jīng)過分析最后確定彈性體的最終結(jié)構(gòu)。最后，利用ANSYS軟件分別對(duì)支鏈和整個(gè)傳感器彈性體進(jìn)行仿真分析，并提出實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行測(cè)量實(shí)驗(yàn)。 目前國(guó)內(nèi)很少研究并聯(lián)結(jié)構(gòu)三維力傳感器，本文的研究結(jié)果對(duì)少自由度的并聯(lián)結(jié)構(gòu)力/力矩傳感器的設(shè)