本文關鍵詞： 六維力傳感器 并聯(lián)結(jié)構(gòu) 柔度矩陣 剛度建模 力映射　出處：《機械工程學報》2017年07期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：針對由柔性鉸鏈構(gòu)成的柔性并聯(lián)Stewart平臺六維力傳感器彈性體結(jié)構(gòu),提出一種可用于柔性一體式并聯(lián)六維力傳感器六維外力與各柔性測力分支拉/壓力間的精確力映射解析建模方法�；谔摴υ砗蛶缀蜗嗳輻l件并根據(jù)柔性鉸鏈空間形式的柔度矩陣,構(gòu)建傳感器柔性串聯(lián)支路末端的柔度矩陣和傳感器的整體剛度矩陣。推導得到六維外力與傳感器柔性分支桿所受軸向拉/壓力間的解析映射關系。通過具體算例和傳感器的有限元模型,對上述理論推導過程進行仿真驗證。結(jié)果表明:理論值與仿真值基本吻合,最大誤差在7%以內(nèi),從而說明了所提出的力映射解析方法具有較高的求解精度,并為柔性并聯(lián)六維力傳感器的尺寸優(yōu)化設計奠定了理論基礎。
[Abstract]:The flexible parallel Stewart platform is composed of flexible hinge and the elastomer structure of six-axis force sensor. This paper presents an analytical modeling method for accurate force mapping between a flexible integrated parallel six-axis force sensor and the tension / pressure branch of each flexible force measuring branch. Based on the virtual work principle and geometric compatibility conditions, and according to the flexible hinge, this paper presents an analytical modeling method for the accurate force mapping between the six dimensional external force and each flexible force branch / pressure. The spatial form of the flexibility matrix. The flexibility matrix at the end of the flexible series branch of the sensor and the overall stiffness matrix of the sensor are constructed. The analytical mapping relationship between the external force of six dimensions and the axial tension / pressure of the flexible branch rod of the sensor is derived. An example is given. And the finite element model of the sensor. The simulation results show that the theoretical value is basically consistent with the simulation value, and the maximum error is less than 7%, which shows that the proposed analytical method of force mapping has a high accuracy. It also lays a theoretical foundation for the dimension optimization design of flexible parallel six-axis force sensor.
【作者單位】： 燕山大學河北省并聯(lián)機器人與機電系統(tǒng)實驗室;先進鍛壓成形技術與科學教育部重點實驗室(燕山大學);鄭州工商學院;
【基金】：國家自然科學基金(51675459,51305383) 河北省自然科學基金(E2015203165)資助項目
【分類號】：TP212
【正文快照】： 0前言1隨著探月工程、空間遙感、深空探測、航空航天等高精尖領域技術的不斷深化和成熟,對精密測量儀器的需求在增加的同時,對其精度也提出了嚴苛要求。六維力傳感器以其能精確感知和測量空間維度的力/力矩信息而逐漸成為當今世界多分力傳感技術研究的熱點話題[1-4],其應用領

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