垫圈式力传感器研究

目的　针对发动机试验的需求 ,在保持原垫圈特性的同时 ,将垫圈设计成为一个力传感器 .方法　利用应变片将力信号转化为电信号 .结果　给出了力传感器的校准曲线 .结论　该传感器不仅可以测量安装过程中的预紧力 ,而且可以反映柴油机工作状态下动态载荷情况 .     

考虑本征非线性的磁致伸缩力传感器磁路优化设计研究

针对压电式力传感器和超磁致伸缩力传感器无法对交变载荷进行连续测量的问题,设计了一种以Galfenol合金为敏感元件的封闭式力传感器结构。为对传感器磁路进行优化设计,提出一种考虑材料本征非线性的磁路设计方法,并将之与采用线性磁导率的仿真方法进行对比研究。仿真对比显示,所提出的仿真新方法具有更高的准确性。基于该方法对封闭式力传感器和开放式的力传感器进行了磁路对比,仿真和实验结果显示,利用闭合结构对力传感器进行设计,可以有效提高磁通的利用效率,减少漏磁。同时,仿真得到的磁通密度分布与实验实际测量得到的磁通密度吻合较好,验证了封闭式磁路的可靠性及合理性。     

多维力传感器设计的评价准则与优化设计研究

在建立多维力传感器精度与刚度的数学模型的基础上，分别导出对传感器的精度与刚度进行评价的准则；提出多维力传感器优化设计的基本方法，并应用到实际的传感器设计中求解传感器的最优结构参数。     

一种下肢康复训练机器人足底力检测方法

对下肢康复训练机器人来说，足底力是非常重要的生物力学参数，因为它不仅反映动态步行的稳定性，而且也是患者病态步态的反映，基于足底力反馈的下肢康复训练机器人步行稳定控制和柔顺控制等都需要对足底力进行检测．提出一种基于双变形梁的力／力矩传感器来检测足底力的方法，给出了传感器的结构，阐述了检测原理，建立了基于传感器信息计算足底力的数学模型．该方法可实现对足底力信息中重要的足底压力及压力中心点COP的检测，具有维间耦合小，结构简单，不易损坏，成本低等优点．     

测力传感器和柔性基础对动态力测量的影响

针对安装于多层工业厂房中的动力机械，将机器，测力传感器及基础结构作为一个大系统，利用子系统耦合观点，研究了测试系统中的插入环节－测力传感器和柔性基础的动态特性对动态力测量精度的影响规律，给出了提高测量精度的频率界限。     

基于EtherCAT总线的六维力传感器在线解耦技术

为了克服传统六维力传感器数据采集模块体积大、精度低、缺乏数据处理功能的弊端，设计了一种体积小、精度高、实时性高、采集速度快、采集处理一体化的基于EtherCAT总线的六维力传感器数据采集模块.为了减小六维力传感器的维间耦合，开发了遗传算法优化的神经网络来对实验数据进行离线训练.利用多重随机操作来提高算法的泛化性能，并将训练好的参数移植到微控制器中进行在线解耦.通过单维和六维力传感器加载实验，表明模块可在1 ms之内完成数据的采集及处理；解耦后相对误差在0.85%以下，相对于最小二乘法解耦矩阵计算得到的精度提高了37.1%.     

基于力控制的磁悬浮硬盘驱动器研究

提出了基于力控制的磁悬浮硬盘的概念，介绍了力控制磁悬浮硬盘的基本工作原理和结构设计，对差动控制工作状态下系统的受力情况进行了分析，推导出了其主要参数的计算公式，还介绍了力传感器的工作原理，结构形式以及力的计算方法。     

六维力传感器标定及其在气动柔性手指上应用

提出了一种精密六维力传感器的标定方法。搭建了实验平台,采用移动滑台搭载测力计对传感器施加外力的方式,得到传感器在不同外力情况下各方向力和力矩输出的电压差值,利用数值分析方法对电压差值和外力、力矩大小之间的关系进行分析,获得了电压差值与外力、力矩大小的关系方程,并应用六维力传感器对气动柔性手指进行了夹持力实验研究。实验结果表明,柔性手指指尖夹持力、所受力矩随气压增加而增大,且指根处受力、力矩均小于指尖夹持力及夹持力所产生力矩,为后续柔性机械手的研究提供了科学依据。     

6-DOF并联机器人新型力感觉系统静力学分析

通过在6-DOF(6自由度)并联机器人各个杆件上集成拉、压力传感器,组成了新型力感觉系统,建立了6个传感器受力与动平台所受合外力、合外力矩的矩阵关系,从而只需检测6个1维传感器的受力就可以确定并联机器人动平台的受力情况．在考虑杆件自身重力的情况下,着重对该力感觉系统进行静力学分析,并以6-PTRT并联机器人为例,在该机器人上集成力感觉系统．实验结果表明该方法可行．     

光纤光栅冰力传感器的开发及应用

根据裸光纤光栅(FBG)对应变的灵敏度远高于对压力的灵敏度这一特点,设计了一种基于等强度梁结构的FBG冰力传感器,并可以通过调节封装构件的尺寸调节其测量压力的灵敏度系数。对传感器的标定结果显示,这种FBG冰力传感器的线性相关度良好,实测的灵敏度系数与理论值一致。该种传感器在冰激桥墩振动模型试验中得到了应用,成功监测了桥墩在不同冰速撞击下受到的冰力。实验表明,这种FBG传感器灵敏度高、可靠性好、对结构自身的影响很小,可直接测量冰的撞击力,适合于模型实验中的冰力监测。     

精密滚动轴承间隙测试装置的设计

介绍精密滚动轴承间隙测试装置的结构、工作原理,通过测试实例说明该装置能在一定预紧力下测出精密滚动轴承的轴向间隙,通过调整一对轴承间内、外隔垫圈的厚度差来补偿该轴向间隙,使轴承的使用寿命大大提高。     

多维力传感器的研究现状分析

本文根据传感器的敏感原理对多维力传感器进行分类讨论和对比分析,按照不同的测力维数,对近40年来国内外典型多维力传感器的弹性体结构设计进行回顾,并就其存在的技术难点作了归纳分析,最后指出设计多维力传感器的关键技术.     

高频率,小幅值动态力传感器的设计

详细地介绍了用于高频率、小幅值动态力测量的悬臂式传感器的设计思想和设计方法，试验表明，采用这种方法设计的传感器能满足棉纺钢领、钢丝圈动态摩擦力的测量要求。     

骨外固定横向力测量传感器的研制

针对骨外固定的临床要求，研制了一种可与骨针和固定、调节装置方便连接抽有外固定横向力测量传感器，该传感器具有体积小，灵敏度高等优点，适用于各种骨餐固定器。     

高频率、小幅值动态力传感器的设计

详细地介绍了用于高频率、小幅值动态力测量的悬臂梁式传感器的设计思想和设计方法．试验表明，采用这种方法设计的传感器能满足棉纺钢领、钢丝圈动态摩擦力的测量要求．     

光功率稳定LD驱动力敏传感器的研究

在论述了光驱动力敏传感器工作原理的基础上，提出了实用化的闭环振荡式的压电晶体测力光驱动方案。采用光反馈稳定的3mW LD做光源，光驱动距离达500m，微功耗力敏传感探头总功耗仅为0.275mW。文中介绍了这种新型传感器的设计思想和实现光驱动的几个关键技术问题，给出了测量力参数的实验曲线。     

新型力解耦机器人六维力传感器研究

为获得仿人行走机器人脚部的力感信息,简化测力系统,设计了一个新型的六维力传感器的弹性体,并用ANSYS软件对传感器弹性体进行了有限元分析,根据应力测量原理并结合特定的应变片布片和组桥方案得到了一种新型力解耦六维力传感器,对传感器原型进行的实测结果表明：该传感器得到了1．26μV／N的灵敏度和2．0％的线性度,直接输出的维间力耦合在5％以内。     

一种新型轨道二维力传感器的研究

介绍一种用于轨道监测的新型二维力传感器,着重分析了它的结构、测量原理,其特点是利用电桥加减特性分别选出二维力,同时消除干扰,实验证明传感器性能优越。     

精密应变式力传感器的设计

应变式传感器在力和压力测试领域有广泛的应用,分析了应变式力传感器应变片粘贴位置选取的内在机理,设计了应变传感器测量电路,提出了提高应变式力传感器的测试灵敏度,减小其非线性误差的实用措施。     

基于薄板和伯努利-欧拉梁理论的六维力传感器动态特性分析

摘耍：六维力传感器可以测量三维空间内3个方向上的力和力矩信息,在机器人感知和控制方面起着极其重要的作用．传感器的动态特性包括时域领域特性和频域领域特性．其中,固有频率和模态振型特征是传感器频率领域动态特性的重要参数．文章基于弹性力学中薄板和伯努利一欧拉梁理论建立传感器各模块动态数学模型,分析出各方向一阶固有频率和主振型,为传感器动态特性领域深入研究提供理论参考．关键词：六维力传感器;动态特性;薄板;伯努利一欧拉梁;固有频率中图分类号：TH39文献标识码：A