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采用理论分析和数值模拟方法研究新型结构传感器的可行性和力学特性.提出一种新型应变片式六维力传感器结构,运用电学理论阐述其测量原理,并借用数学方法分析其结构解耦特性.经合理简化,并对弹性球铰做等效处理,在Hyperworks中生成传感器各组构MNF,导入Adams/View后建立传感器仿真模型.分别在不同力和力矩工况下进行力学仿真,获得了传感器各部分的响应特性.理论分析和仿真结果表明:该结构测量方法合理可行,且力学性能较好. 相似文献
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新型机器人手指六维力传感器系统设计 总被引:3,自引:1,他引:3
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。 相似文献
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为满足六维力传感器的高刚度要求,使用固支约束代替铰约束。通过对传感器样机单维加载获得的标定数据进行处理,发现在使用求解标定矩阵或BP神经网络训练的方法时,分别存在维间耦合较大和多维加载误差极大的问题。对此提出一种新的思路,即在标定时同时进行单维加载和多维加载。之后使用上述两种方法进行解耦,对比发现,对新的方法,在使用BP神经网络的方法解耦时,将最大误差降低到了2.27%,证明该方法能够同时解决六维力传感器的维间耦合问题和多维加载问题。 相似文献
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机器人六维力传感器研究概况及发展预测 总被引:10,自引:0,他引:10
随着机器人技术的飞速发展,机器人六维力的传感器越来越多的得到广泛的应用。本文对机器人六维力传感器的研究概况及影响因素作了简要概述,并对未来机器人六维力传感器的发展方向作了预测。 相似文献
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六维力传感器发展中的几个问题 总被引:18,自引:1,他引:18
本文对六维力传感器性能进行了全面的分析和讨论,提出了今后研究方向,并对过载保护,动态性能的有关因素,以及弹性体结构形式的优劣首次提出了判据。 相似文献
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机器人六维力传感器静态标定研究 总被引:3,自引:0,他引:3
针对Stewart并联结构的机器人六维力传感器,设计了其静态标定装置,对静态标定系统的结构组成及标定步骤进行研究。以机器人手指用六维力传感器为例进行了试验,对试验结果的分析表明了该标定系统设计及标定方法的正确性及实用性。 相似文献
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针对六维力传感器的维间耦合严重影响测量精度的问题,本文提出了一种基于改进烟花算法优化极限学习机(IFWA-ELM)的解耦算法。首先,对烟花算法的爆炸半径、变异算子和选择策略进行改进,形成改进烟花算法(IFWA)。其次,采用改进烟花算法寻找极限学习机的最佳网络参数,解决极限学习机随机生成初始权值和阈值导致网络不稳定、隐含层神经元数量对网络性能影响较大的问题。为了验证算法的解耦性能,本文以应用于4500m深海机械臂的六维力传感器作为研究对象,采用最小二乘法(LS)、BP神经网络(BPNN)、极限学习机(ELM)和IFWA-ELM算法进行解耦实验。实验结果表明:IFWA-ELM算法具有较好的非线性解耦能力,解耦后Ⅰ类误差控制在0.27%以内,Ⅱ类误差控制在0.13%以内,有效提高了六维力传感器的测量精度。 相似文献
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机器人力微分传感器的研究 总被引:2,自引:0,他引:2
在机器人力控制中,为了提高系统的稳定度和品质,需要引入力微分反馈.本文讨论了力微分信号的获取方法及途径,设计了一种基于电磁式原理的微分传感器,分析了它们在腕力传感器内的布局.这些研究对促进微分器的实用化有重要意义. 相似文献
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针对工业机器人末端负载与外界环境接触力的感知需求,在机器人法兰与负载之间设置六维力传感器,并研究一套标定与计算方法,综合考虑负载重力作用、传感器零点、机器人安装倾角等因素,利用不少于3个机器人姿态下的力传感器数据,可求得传感器零点、机器人安装倾角、负载重力大小、负载重心坐标等参数,进一步可消除传感器零点及负载重力对受力感知的影响,精确得到机器人末端负载所受的外部作用力与力矩.实验得到对于重量从320N到1917N的负载,在静态条件下,感知外力的误差在负载重力的0.28%以内,感知外力矩的误差在负载对传感器力矩的0.59%以内. 相似文献
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多维力觉感知系统在柔性精密操控、零力示教、轮廓跟踪、自动柔性装配、机器人多手协作、机器人临场感和遥操作、机器人虚拟和远程手术、康复训练等场合有巨大的需求。力敏元件的性能是决定机器人多维力传感器的各项性能指标的关键因素之一。早在20世纪70年代初,力觉信息的获取和应用就已开始被国际上关注,并获得了初步的探讨。自20世纪80年代末起,我国学者也开始关注和研究力觉感知技术。对机器人多维力传感器力敏元件的设计和研究进展进行了综述,对高精度力信息获取面临的挑战展开了分析,并对机器人多维力传感器的发展趋势和解决思路提出了一些可行性的思路。 相似文献