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六維力傳感器可同時(shí)檢測三維空間的三個(gè)力分量和三個(gè)力矩分量，是獲取全信息力學(xué)參數(shù)的重要元件，廣泛應(yīng)用于航空航天、國防科技、生物醫(yī)學(xué)和工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域，比如：宇宙空間站對接、汽車整車性能測試。并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有剛度大、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、承載能力大、無累積誤差等特點(diǎn),并且基于Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)的六維力傳感器，依靠自身結(jié)構(gòu)使輸出解耦，克服了其他結(jié)構(gòu)傳感器采用貼片組橋解耦的缺點(diǎn)，使得該類傳感器的研究逐漸成為研究的熱點(diǎn)之一。對于Stewart型六維力傳感器結(jié)構(gòu)而言，其分支靈敏度、精度等測量特性的提高會(huì)導(dǎo)致其剛度受到限制，所以檢測分支易產(chǎn)生故障。此外，對于Stewart型六維力傳感器采集系統(tǒng)而言，其信號采集線路較單維力或少維力傳感器復(fù)雜，不可避免的會(huì)產(chǎn)生信號影響，線路故障，無論是結(jié)構(gòu)還是信號問題，都將導(dǎo)致Stewart結(jié)構(gòu)六維力傳感器的整體故障，而無法可靠完成六維力測量，但關(guān)鍵任務(wù)中，系統(tǒng)中任何元件的故障，都可能使整個(gè)系統(tǒng)功能下降，甚至癱瘓，無法完成預(yù)定任務(wù)，因此，使其具備良好的容錯(cuò)能力是六維力傳感器設(shè)計(jì)的一個(gè)重要發(fā)展方向。預(yù)緊式并聯(lián)六維力傳感器主要包括一個(gè)測力平臺(tái)、一個(gè)中間平臺(tái)、一個(gè)預(yù)緊平臺(tái)、套筒、底座、調(diào)整墊片、7個(gè)測量分支等部分，測量分支分成兩組并分布在測力平臺(tái)的兩側(cè)，其中3個(gè)分支均勻分布在中間平臺(tái)上側(cè)，另外4個(gè)均勻分布在中間平臺(tái)下側(cè)。通過調(diào)節(jié)預(yù)緊螺栓使預(yù)緊平臺(tái)與測量分支之間產(chǎn)生預(yù)緊作用力，消除測量分支兩端接觸面間的間隙，使得傳感器不會(huì)存在過零問題，并增加傳感器的整體剛度。與傳統(tǒng)Stewart結(jié)構(gòu)六維力傳感器相比，該傳感器在保留傳統(tǒng)Stewart結(jié)構(gòu)六維力傳感器結(jié)構(gòu)簡單對稱性好等優(yōu)點(diǎn)，還具有無應(yīng)力耦合、摩擦力矩小、不存在過零問題、非線性和遲滯誤差小、準(zhǔn)確度高、動(dòng)態(tài)性能性好等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，研究發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)Stewart結(jié)構(gòu)六維力傳感器具有保持幾何不變性所需的最少約束，為靜定結(jié)構(gòu)，傳感器中任一分支發(fā)生故...
發(fā)布時(shí)間:
2018
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03
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