多維力傳感器憑借其測力信息豐富的優(yōu)勢廣泛應用于航空航天、機械加工、生物力學、自動化裝配等領(lǐng)域。近年來,隨著人工智能和機器人技術(shù)的迅速發(fā)展,在人機交互、醫(yī)療康復等領(lǐng)域?qū)哂腥犴樞钥勺冃翁匦远嗑S力傳感器需求日益劇增。本文針對一種剛?cè)峄旌洗笞冃尾⒙?lián)三維力傳感器展開了理論分析和實驗研究,主要研究內(nèi)容如下:首先,將剛?cè)峄旌显O計理念引入多維力感知技術(shù),將具有力傳遞關(guān)系恒定特性的新型移動并聯(lián)機構(gòu)應用到力感知元件設計中,提出了一種剛?cè)峄旌洗笞冃尾⒙?lián)三維力傳感器構(gòu)型�；谑噶糠�,推導了傳感器所受外載荷與測量分支受力之間的解析映射關(guān)系式,揭示了傳感器具有可變形特性的本質(zhì),基于建立的傳統(tǒng)并聯(lián)多維力傳感器測量模型,對比分析了剛?cè)峄旌洗笞冃尾⒙?lián)三維力傳感器所具有的特點。其次,結(jié)合多維力傳感器靜態(tài)性能指標,采用數(shù)學解析法,研究了剛?cè)峄旌洗笞冃尾⒙?lián)三維力傳感器的各向同性性能;基于傳感器可變形范圍約束方程,建立了相應優(yōu)化目標函數(shù),分析了傳感器主要結(jié)構(gòu)參數(shù)對傳感器可變形范圍的影響;闡述了傳感器測量范圍可重構(gòu)原理,研究了傳感器主要結(jié)構(gòu)尺寸對測量范圍的影響。再次,基于上述優(yōu)化結(jié)果,詳細設計了剛?cè)峄旌洗笞冃尾⒙?lián)三維力傳感器結(jié)...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 概述
    1.2 多維力傳感器研究現(xiàn)狀
        1.2.1 一體式多維力傳感器研究現(xiàn)狀
        1.2.2 組合式多維力傳感器研究現(xiàn)狀
    1.3 軟體力傳感器研究現(xiàn)狀
    1.4 多維力傳感器加載標定裝置研究現(xiàn)狀
    1.5 課題研究的背景及意義
    1.6 主要研究內(nèi)容
第2章 剛?cè)峄旌洗笞冃尾⒙?lián)三維力傳感器結(jié)構(gòu)及測量模型
    2.1 引言
    2.2 傳統(tǒng)并聯(lián)多維力傳感器結(jié)構(gòu)及測量模型
    2.3 剛?cè)峄旌洗笞冃尾⒙?lián)三維力傳感器結(jié)構(gòu)及測量模型
        2.3.1 剛?cè)峄旌洗笞冃尾⒙?lián)三維力傳感器結(jié)構(gòu)
        2.3.2 剛?cè)峄旌洗笞冃尾⒙?lián)三維力傳感器測量模型
    2.4 剛?cè)峄旌洗笞冃尾⒙?lián)三維力傳感器可變形原理
    2.5 剛?cè)峄旌洗笞冃尾⒙?lián)三維力傳感器結(jié)構(gòu)特點
    2.6 本章小結(jié)
第3章 剛?cè)峄旌洗笞冃尾⒙?lián)三維力傳感器性能與結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計
    3.1 引言
    3.2 多維力傳感器靜態(tài)性能評價指標
        3.2.1 多維力傳感器常規(guī)靜態(tài)性能評價指標
        3.2.2 各向同性
    3.3 剛?cè)峄旌洗笞冃尾⒙?lián)三維力傳感器靜態(tài)性能指標分析
        3.3.1 各向同性
        3.3.2 可變形范圍
        3.3.3 測量范圍可重構(gòu)
    3.4 本章小結(jié)
第4章 剛?cè)峄旌洗笞冃尾⒙?lián)三維力傳感器樣機及標定系統(tǒng)
    4.1 引言
    4.2 剛?cè)峄旌洗笞冃尾⒙?lián)三維力傳感器樣機設計
        4.2.1 剛?cè)峄旌洗笞冃尾⒙?lián)三維力傳感器構(gòu)型
        4.2.2 傳感器測力平臺、固定平臺設計
        4.2.3 傳感器套筒組件設計
        4.2.4 導軌滑塊及螺栓軸承
        4.2.5 微型單維力傳感器
        4.2.6 剛?cè)峄旌洗笞冃尾⒙?lián)三維力傳感器樣機
    4.3 剛?cè)峄旌洗笞冃尾⒙?lián)三維力傳感器動態(tài)特性仿真分析
    4.4 剛?cè)峄旌洗笞冃尾⒙?lián)三維力傳感器標定系統(tǒng)搭建
        4.4.1 標定裝置設計
        4.4.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
    4.5 本章小結(jié)
第5章 剛?cè)峄旌洗笞冃尾⒙?lián)三維力傳感器靜態(tài)標定實驗研究
    5.1 引言
    5.2 剛?cè)峄旌洗笞冃尾⒙?lián)三維力傳感器靜態(tài)標定實驗
        5.2.1 標定算法
        5.2.2 加載方式
        5.2.3 標定流程
        5.2.4 標定實驗結(jié)果
        5.2.5 重復性
    5.3 力矩影響分析
    5.4 誤差分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間承擔的科研任務與主要成果
致謝



本文編號：3822168