轻型臂关节力矩传感器的设计

介绍了轻型臂智能关节力矩传感器的弹性体及信号调理电路设计，进行了传感器静态标定试验的研究，为改善传感器的动态响应特性，根据“逆模型”思想，采用最小二乘法、基于函数联接型神经网络法以及辅助变量法设计了力矩传感器的动态补偿器。实验结果表明，辅助变量法具有更好的补偿作用，设计的力矩传感器满足轻型臂系统的要求。     

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。     

空间机械臂关节力矩传感器的研制

为了实现空间机械臂的主动柔顺控制,成功研制了一种基于电阻应变原理的新型关节力矩传感器。该传感器采用轮辐式弹性体设计,具有机械过载限位保护和温度补偿等功能。通过ANSYS软件的有限元分析,验证了其结构设计的合理性和良好的线性特性。对力矩传感器进行标定实验,结果表明其静态指标满足设计要求。     

电阻应变片式传感器40CrNiMo弹性体的热处理

４０ＣｒＮｉＭｏ是制造测力与称重传感器的常用材料,其热处理工艺对弹性体和称重传感器的性能起着决定性作用。本文将对该种材料弹性体的基本热处理工艺予以介绍。     

新型关节力矩传感器的优化设计

介绍了一种用于机器人关节上的新型力矩传感器,分析了力矩传感器的工作原理。选定了设计变量、状态变量和优化目标,利用ANSYS软件完成了传感器的结构优化设计,得到了合理的优化结果,优化后的传感器重量减轻了16％。分析了有关结构尺寸对传感器承载时XY剪切总应变和VonMises等效应力的影响,最后对力矩传感器进行了标定试验,结果表明它的性能指标满足设计要求。     

机器人关节力矩传感器电路与数据采集处理系统设计

具有力控制功能的机器人具有十分重要的学术研究价值和市场发展前景,该类机器人需要传感器灵敏地检测出关节力矩信息为控制系统提供准确的反馈信息。提出了一种力控机械臂关节力矩传感器电路和数据采集处理系统的设计方案。该方案在尽量简化硬件复杂度的原则上,采用并联补偿的方式抑制零漂,利用温度传感器修正温漂偏差,得到精确的传感器信息;此外,基于卡尔曼滤波算法的预测功能,对传感器的测量值进行了全局优化估计,提高了传感器的测量精度。最后,设计了传感器的原理样机和测试平台,验证了系统设计的有效性。     

基于力矩传感器实现关节空间阻抗控制

介绍了阻抗控制理论,分析了力矩传感器及其结构,并对关节进行了动力学参数辨识。基于力矩传感器实现关节空间的阻抗控制,论述了力矩闭环、阻抗模块、输出位置替换等问题。对阻抗控制测试结果进行了分析,确认了改进方向。     

机器人关节力矩标定实验平台的设计与研究

为了实现对机器人关节输出力矩的测量与标定,设计了一套可实现静动态加载的机器人关节输出力矩标定平台。该实验平台利用减速器的杠杆作用实现了磁粉制动器小负载力矩的放大,拓宽了实验平台的标定范围;利用磁粉制动器的电可控输出特性,实现了实验平台的动态负载加载;基于MATLAB对实验数据进行了分析与处理。通过对实验平台样机的研制与实验,实验结果表明,机器人关节输出力矩标定实验平台能够实现针对机器人关节输出力矩的静动态标定。     

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。     

一种力矩扳手的设计

为了降低力矩扳手体积对传感器大小的限制,在不降低扳手质量的前提下,设计一款用薄膜应变片代替扭矩传感器测量扭矩的力矩扳手.通过设计壳体材料及外形,满足应变片检测的技术要求,通过制定扳手外壳的铣削工艺规范,获得满足设计要求的力矩扳手壳体,对测量形变进行标定.     

应变式扭矩传感器的分析及ANSYS仿真

介绍几种常用扭矩传感器,详细介绍了应变片式扭矩传感器原理、工程应用,并分析了应变式扭矩传感器的理论依据和应变片的黏贴;运用ANSYS仿真分析了传动轴的应力应变,对理论和应变片的黏贴位置进行了验证。     

一种新型便携式静态应变仪的研制

介绍一种新型便携式静态应变仪的主要测试原理和技术特点。该仪器采用单电源工作，解决了应变仪桥源电路需要独立电源的问题。通过对其工作性能的测试，证明了仪器具有精度高和稳定性好、电路简单、功耗低等优点，具有较高使用价值。     

三分支机器人优化关节力矩的轨迹规划

基于旋量理论,采用分离影响系数法建立三分支机器人运动学和动力学方程,运用最小范数广义力计算策略优化协调操作臂载荷分配。在此基础上,结合搬运物体的协调操作实例,通过比较最小关节范数法和最小关节力矩法两种规划的优缺点,提出了改进的三分支机器人优化关节力矩轨迹规划方法。仿真结果给出了不同方法条件下,轨迹长度变化对关节角度及力矩大小的不同影响,并验证了改进方法的有效性。     

挠性接头刚度测量中传感器的研究

分析了挠性接头角刚度的测量原理,研制了螺管型电感式位移传感器及四孔平行梁和差动式螺管线圈型电感式传感器组合的力传感器,搭建了以两种传感器为核心组成的挠性接头刚度测量系统,进行了挠性接头刚度测量试验.结果表明,两种传感器的研制是有效的,刚度测量的重复性精度优于±1%.     

电阻应变片在侧面碰撞中车门开启过程监控的应用研究

在侧面碰撞试验中,车辆门锁系统的运动状态因监控位置特殊,目前只能通过高速摄像观察、加速度传感器曲线以及试验后变形结果判断,无法定量分析门锁开启原因。为解决上述问题,对电阻应变片传感器在门锁开启监控上的应用进行研究,利用电阻应变片传感器采集及安装便利性,将应变片与门锁机构运动结合,并运用最小二乘法线性拟合得到了门锁锁体摆臂在水平线上的相对运动位移。试验结果表明,利用电阻应变片在试验过程中能有效监控门锁开启最大运动位移及相对应时刻,可为车辆门锁系统问题研究提供参考。     

基于LS-SVM的传感器阵列多维信号智能提取方法研究

传感器阵列可同时对多个信号进行测量,而对多个输入信号进行解耦和并行提取是其关键。提出一种基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)的传感器阵列输入信号逆向提取智能方法,该方法基于结构风险最小化,能够逼近任意复杂的非线性关系且泛化能力强。仿真试验表明,该方法具有拟合精度高、运算速度快、容易实现等优点,适用于对传感器阵列多个输入信号进行解耦和并行提取。