Stewart廣義六維力傳感器的研究.pdf

1、本文對(duì)大量程、大尺寸的Stewart廣義六維力傳感器的工作原理及其標(biāo)定進(jìn)行研究。主要研究?jī)?nèi)容如下： 第一章概述了目前國(guó)內(nèi)外傳感器的發(fā)展?fàn)顩r，并著重分析了六維力傳感器的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀，最后結(jié)合實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)的國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目，提出了設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求。 第二章對(duì)Stewart廣義六維力傳感器的測(cè)力原理及其優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究。并編寫完成了傳感器參數(shù)自動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的計(jì)算程序，并對(duì)該傳感器進(jìn)行了三維模型設(shè)計(jì)、零部件設(shè)計(jì)。最后分析

2、了影響該六維力傳感器測(cè)力精度的各種因素，得出從傳感器上圓環(huán)支座到下圓環(huán)支座所構(gòu)成的一條單開鏈的安裝間隙及各零部件的剛度是影響傳感器測(cè)力精度的主要因素：實(shí)驗(yàn)標(biāo)定是提高Stewart廣義六維力傳感器測(cè)力精度的重要途徑。 第三章研究了Stewart廣義六維力傳感器的標(biāo)定。針對(duì)目前大量程、大尺寸的多維力傳感器標(biāo)定裝置十分少見(jiàn)的實(shí)際情況，并結(jié)合本傳感器的一些特點(diǎn)，自主設(shè)計(jì)研究成功Stewart廣義六維力傳感器的廣義力加載和標(biāo)定裝置

3、。并開發(fā)出標(biāo)定系統(tǒng)軟件。實(shí)驗(yàn)證明，該標(biāo)定裝置在對(duì)多維力傳感器的加載標(biāo)定上是可行的，并具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，加載精度高等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。 第四章在成功研制Stewart廣義六維力傳感器及其標(biāo)定裝置基礎(chǔ)上，利用設(shè)計(jì)的標(biāo)定系統(tǒng)對(duì)該傳感器進(jìn)行了廣義加載研究，各種復(fù)合加載主要為：X與M向；X、Z與My，向；X、M，與Mz向及Y與Mx向；Y、Z與Mx向；Y、Mx。與Mz向。利用Stewart廣義六維力傳感器的理論結(jié)構(gòu)影響系數(shù)矩陣G去參與傳感器

4、實(shí)驗(yàn)取得數(shù)據(jù)的耦合，來(lái)分析該傳感器各向測(cè)力性能。該實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明了Stewart廣義六維力傳感器在一定的范圍內(nèi)可視為一個(gè)多輸入多輸出的線性系統(tǒng)，也為該傳感器的實(shí)驗(yàn)標(biāo)定提供了很好的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。 第五章基于Stewart廣義六維力傳感器的標(biāo)定原理，對(duì)該傳感器進(jìn)行系統(tǒng)的標(biāo)定。標(biāo)定得到該傳感器的標(biāo)定矩陣C，利用標(biāo)定矩陣C參與Stewart廣義六維力傳感器6路輸出電壓的耦合，得到了該Stewart廣義六維力傳感器的各向測(cè)力性能： 各