基于DSP的杆式风洞天平实时动态补偿系统

杆式应变天平是一种六维力传感器,在风洞试验中测量飞行器模型所受的各个方向的力和力矩。但是,其动态响应超调量大,调节时间长,无法满足动态测试的要求。选用数字信号处理器(DSP)TMS320F2812,研制了一种实时动态补偿系统,实现对应变天平六路输出信号的动态补偿,加快应变天平的动态响应速度。     

智能化腕力传感器的设计

本文分析了十字梁结构六维腕力传感器的工作原理与存在问题，提出了简化应 变电阻贴片、机械结构、电路与数据处理的智能化设计方案．本文提出的三主梁结构传感器 中，用六个应变电阻来测量六维力．因此，简化了应变电阻、放大、模数转换电路，利用PI C14000微控制器采样数据求算出实际的力与力矩值．采用I2C总线，根据上位机要求发送 所需的测量值与微分信号等数据．     

残差补偿粒子滤波在六维力传感器下E膜中的应用

为减小动载环境下,噪声信号对六维力传感器测量精度的影响,提出一种具有残差补偿步骤的改进粒子滤波算法(RCPF)。该算法以双E型弹性体六维力传感器下E型膜为研究对象,根据挠度和应变的关系,建立非线性系统模型。根据权值蜕化程度,将样本集分层;借鉴残差补偿思想,在粒子重采样前修复先验分布的累积误差,将最新的观测信息融入样本集;基于Thompson-Taylor算法,通过聚合重采样将高、低权值粒子随机组合,产生新粒子集。将优化算法应用于六维力传感器动态测试系统。结果表明,RCPF算法具有更好的估计精度,在保持实时性的同时,有效地提高了六维力传感器的测量精度。     

羽流力/力矩测量系统在线标定研究

基于压电效应开发的用于发动机羽流力/力矩测量系统,对其进行在线标定是需点解决的技术难题之一.针对立式结构的羽流力/力矩测量系统,选择液压力源配合标准力传感器的加载方式,设计了具备远程操作、在线标定、实时校准功能的标定平台.分析了六维力标定的加载方法以及加载力与传感器受力之间的关系,建立了六维力加载力学模型.对测试系统进行静态标定试验,得到了压电式六维力传感器各分量的线性拟合直线方程.试验表明:该六维力标定系统稳定、可靠,具有精度高、操作简便、对环境影响小等优点.     

基于时间函数的并联六维力传感器量程设计

针对并联六维力传感器设计与制造过程中面临的解耦计算复杂、量程确定困难、实用性不强等问题,应用螺旋理论,推导了其受六维外力向测量分支反作用力的映射矩阵;基于工程实际,提出并建立了并联六维力传感器测量分支作用反力的时间函数模型;提出了一种在特定工作环境下测量分支量程的确定方法.以Stewart并联结构为例,针对曲面打磨作业,确定了其测量分支的量程,验证了时间函数模型的正确性和可行性.研究内容对提高并联结构六维力传感器的工程应用性有重要的实践价值.     

一种Stewart结构六维力／力矩传感器参数辨识研究

介绍了一种大量程Stewart结构六维力／力矩传感器系统．建立了传感器力／力矩测量数学模型,构建了基于运动学逆解的优化目标函数．提出了一种新的参数标定法,称作分支轮换标定法．基于所研发的六维力／力矩传感器系统进行了实验研究,实验结果表明分支轮换法可以有效地辨识出传感器的结构参数,提高了测量精度．该方法可用于类似结构的六维力／力矩传感器参数标定．     

Stewart型六维力传感器的标定方法研究

I、II类误差是影响Stewart型六维力传感器测量精度的主要因素,对Stewart型六维力传感器的测力原理和误差引入原因做了简要的介绍。为提高传感器的实际测量精度,减小测量误差,提出了一种基于标定杆的标定方案。通过理论分析验证了该方案的可行性并通过有限元仿真软件ANSYS完成了Stewart型六维力传感器的静态标定仿真实验,标定前后传感器测量精度的对比证明该方案可有效提高传感器的实际测量精度,降低I、II类误差。     

一种用于微型六维力传感器的集成式应变计设计

为实现六维力传感器的微型化与集成化，提出了一种新型的集成式应变计．该应变计由6组敏感栅组成，可与薄壁圆筒型弹性体组成微型六维力传感器．文中介绍了信号调理电路和数字化电路的组成．采用微型数字信号处理器和刚柔结合的电路板实现了传感器的电路集成．对传感器进行了静动态标定并分析了实验结果．     

机器人六维腕力传感器及其信号处理系统的研制

介绍了一种高精度多功能型的机器人六维腕力传感器及其信号处理系统，对机械手腕部的力／力矩信号进行实时检测，采用１６位单片机实现力解耦及坐标变换，为控制器提供准确的六维力／力矩向量。本系统来用了指令通讯方式，可以完成多种功能，减轻主控机负担。该系统可与各种通用机器人和控制微机连接，具有很好的通用性。     

新型机器人手指六维力传感器系统设计

针对六维力传感器刚度低、尺寸大等问题,设计了一种可应用于机器人手指的、新型Stewart并联结构的六维力传感器。对该六维力传感器的结构、测量电路等进行了设计,并对传感器标定数据进行了分析,结果表明该传感器系统设计理论正确,且具有一定应用价值。