称重传感器弹性体的有限元分析

本文利用有限元法，通过对两种材料１００ｋｇ称重传感器弹性体的多次有限元计算、数据的分析和整理，给出了这种传感器弹性体的应力场分布状况和变形状态，并提出了作者的几点看法，供设计制造高可靠性传感器弹性体时参考。     

纱线张力传感器弹性体的模态分析

建立了纱线张力传感器弹性体的有限元模型,用有限元模态分析法分析了弹性体结构的固有频率与振型.在计算机仿真环境下对弹性体结构进行了改进,提高了弹性体结构的固有频率,使纱线张力传感器的稳定性得以提高.     

二维轴承载荷传感器弹性体结构优化设计

首先利用Pro/E软件对剪切梁式二维轴承载荷传感器弹性体进行了灵敏度分析,确定了影响传感器性能的主要设计参数;然后建立了二维轴承载荷传感器弹性体的优化参数模型、有限元模型以及优化数学模型,并基于ANSYS软件平台,用一阶优化方法对传感器弹性体的结构进行了优化设计.分析结果表明,优化后的传感器灵敏度有了显著提高.     

大型空间机械臂关节力矩传感器的设计

设计了大型空间机械臂关节力矩传感器,采用Pro/E建立了弹性体的模型,使用ANSYS Workbench对弹性体进行了有限元分析,对比2种弹性体模型的灵敏度和线性度,最终选择剪切轮辐式弹性体;对设计的传感器进行标定,计算其静态特性指标,满足设计要求。     

日本在称重传感器弹性体材料和加工方面的研究（下）

弹性体材料是称重(测力)传感器的重要组成元件,其材料的组成及加工方法不仅关系到传感器的性能,而且也关系到降低传感器的成本等问题。本文继前文介绍了日本在传感器弹性体用合金钢材方面的研究成果以外,再介绍其在传感器弹性体用材料—铝合金方面的研究成果。     

新型低矮轮辐传感器

本文介绍了一种新型低矮轮辐式称重传感器,主要由弹性体、应变片、底座、盖板和紧固件组成,通过对弹性体结构以及底座进行设计和优化,大大降低了传感器的外形尺寸,扩大了传感器的应用场合。     

浅谈RTN称重传感器弹性体的结构设计与制造

本文基于Ansys重点分析了RTN传感器轴对称型弹性体的结构设计,利用计算机仿真定量分析了弹性体加载后的应力(应变)状态;根据应力集中的原则,指出了弹性体上应变片粘帖的合理位置.分析了弹性体的制造质量与误差,以及对传感器性能的影响.对合理设计弹性体的结构,提高弹性体的制造质量具有一定的参考价值.     

大型船舶便携式扭矩计量装置传感器弹性体的设计研究

分析了扭矩传感器核心部件弹性体的几种设计方案,找出了最适合用于大型船舶扭矩计量的设计方案,为解决标准扭矩传感器的弹性体设计难点提供理论依据。     

集成化微型六维力/力矩传感器的研制

弹性敏感元件是应变式多维力传感器的核心,弹性体机械加工和应变片粘贴的误差成为影响微型多维力传感器测量精度的重要因素。为此设计由一体化结构的弹性体和单片组合式应变片组成的新型弹性敏感元件,弹性体结构简单,机械加工和应变片粘贴精度高。基于DSP的传感器信号处理和智能化电路放置在传感器本体内部,使传感器具有集成化、智能化和微型化的特点。     

梁型应变式载荷传感器弹性体设计

本文对梁型应变式载荷传感器弹性体进行设计，分别按解析法与有限元法进行了计算，传感器可用于液压万能材料试验机的载荷电量输出。     

A novel self-decoupled four degree-of-freedom wrist force/torque sensor

Haptic based human–computer interaction (HapHCI) system is currently the frontier of robot research, which is widely used in virtual reality, rehabilitation, entertainment, and so on. The measurement of the multi-dimensional interactive force between human hand and interaction device such as hand-controller, joystick, limb rehabilitation device, etc., becomes an important component of the HapHCI. However, the existing commercial 6 degree-of-freedom (DOF) force sensors are too expensive and often over designed for HapHCI not only in axis but also in bandwidth. In this paper, a novel 4 DOF wrist force/torque sensor suitable for HapHCI is developed, which is self-decoupled without calculating the decoupling matrix. Thus this type of wrist force/torque can be called as direct output force sensor, which is quite different from the conventional ones called as indirect output force sensor. Its elastic body has a simple geometry which is easy to fabricate, and half the number of strain gauges compared to the existing commercial 6 DOF force/torque sensor. So the 4 DOF force/torque sensor is much lower in cost. This paper introduces the elastic body structure of the wrist force/torque sensors, and analyses the self-decoupled principle in detail. A prototype sensor is fabricated, and the calibration test results of the 4 DOF force/torque sensor validate the analysis and demonstrate the advantage of such a sensor.     

基于ADAMS的腕力传感器动态性能分析

腕力传感器是智能机器人中最重要的传感器之一,作为反馈控制系统中的检测元件,要能迅速反映力和力矩的变化,应具有良好的动态特性。利用机械系统动力学软件ADAMS对一种新型的并联六维腕力传感器的弹性体进行瞬态动力学分析,得到了它的动态响应曲线,由此计算出传感器的动态性能指标,为此类传感器的进一步研究提供了一种新的途径和方法。     

Stewart型六维力传感器弹性体结构的设计

对六维力/力矩传感器弹性体结构进行了分析;提出了基于Stewart平台的球铰接分体式弹性体的设计方案;根据力的叠加原理对传感器分别施加单轴力,分析得到最大受力杆;并利用Matlab软件分析计算系数转换矩阵,得到施加的力与六维力之间的转换方程;调整上下平台夹角α、β及杆长L等参数,对传感器结构参数进行优化设计,得到设计数据表;为Stewart六维力传感器结构参数的选择及优化提供了参考依据。     

新型3—2—1正交结构机器人六分量腕力传感器设计

基于变异形式的Steewart平台机构,设计了一种新颖的3－2－1正交结构的机器人六分量腕力传感器,应用并联机器人机构学理论,推导出力六分量表达式并对其刚度特性进行分析,为其设计和使用提供理论依据,这种六分量腕力传感器,具有力与力矩解耦和解算简单等优点。     

一种六维腕力传感器动态响应的研究

十字梁腕力传感器广泛应用于机器人系统。腕力传感器的响应特性决定了传感应变片的粘贴和传感器的标定方法，也影响机器人系统的动态特性。针对十字梁六维腕力传感器的结构特点，以Lagrange方程为基础，建立六维腕力传感器的动力学模型，研究腕力传感器在力（力矩）作用下的响应特性以及传感器参数对传感器响应的影响。     

一种无线式六维力传感器的研制

针对旋翼系统在旋转状态下的多个维度的力和力矩信息采集的应用背景,设计了一种带有数据无线发送功能的六维力传感器.建立了传感器弹性体的有限元分析模型,确定了应变片的粘贴位置.通过合理的组桥电路设计,将六个维度的力和力矩以电压信号的方式反馈出来,并设计了相应的信号处理电路使其满足A/D采集模块的范围电压.最后将整个硬件电路以...     

基于小波变换的机器人腕力传感器滤波算法

在对机器人腕力传感器信号特点分析基础上，提出了应用小波变换对腕力传感器信号进行滤波的方法，讨论了小波滤波算法，研究了机器人腕力传感器信号滤波方案，并针对抛光机器人作业实验数据进行滤波。仿真实验表明方法有效。     

相关小波法在腕力传感器动态特性分析中的研究

在机器人腕力传感器的动态特性分析中，最关键的步骤之一是从传感器输入输出信号中提取精确的脉冲响应函数和频响函数。介绍了一种新的提取腕力传感器脉冲响应函数的方法——相关小波法。在建立腕力传感器的简化动力学模型的基础上，模拟了机器人与环境相互碰撞及机器人在强噪声环境中的典型工作条件，用相关小波法提取了模型系统的脉冲响应函数和频响函数，并与传统的FFT方法进行了比较。结果表明，相关小波法比FFT方法具有更明显的优势，获得了更高精度的脉冲响应函数和频响函数的提取。相关小波法为腕力传感器，同时也为其他传感器的动态特性分析提供了一种新的、有效的方法。     

新型机器人6维力／力矩传感器结构的刚度性能指标分析

提出了一种新颖的6维力/力矩传感器并联结构,应用并联机器人机构学理论求出其刚度矩阵,定义其刚度性能指标,并对其刚度性能指标进行分析计算,为该传感器的设计与应用提供理论依据。分析计算结果表明,该并联结构的6维力/力矩传感器是位移刚度和扭转刚度各项同性的,可应用到机器人手腕、手指和其它使用多维力/力矩传感器的场合。     

并联结构力传感器力矩各向同性研究

六维力传感器可以同时测量空间六维广义力,已成为机器人研究领域的重点之一。文中研究的是一种新型、适用于机器人手腕和指尖的Stewart结构的六维力传感器,分析其力矩各向同性指标,得到力矩各向同性的具体解析表达式,同时对力矩各向同性进行了图谱分析,并研究了坐标系变化对力矩各向同性指标的影响,为该六维力传感器的结构设计奠定了理论基础,其研究结果具有理论和实用价值。