多维力传感器的动态标定研究

提出了一套对六维力传感器经行标定的系统,用于动态载荷情况下六维力传感器动态标定。该系统以lab VIEW为软件系统,以高精度伺服电机为精确动力源,以高精度砝码作为标准质量,通过伺服电机带动标准质量做匀速圆周运动产生标准动态力。配合有限元分析软件PATRAN对设计工装的强度、刚度及固有频率的分析。实现了在特定频率范围内的传感器的精确动态标定。实验结果表明系统对六维力传感器的标定是合理可靠的。     

压电式多维力传感器研究

针对传统压电测力仪有效测试区域有限、在不同测试位置输出结果不一致、扭矩值获取繁琐的等问题,基于传感器布置方式及石英晶片切型的特点,提出一种采用正八边形晶片的多维力传感器。在理论分析的基础上,通过计算仿真验证了正八边形晶片的设计合理性。对研制的多维力传感器进行了标定实验,标定结果显示：各传感器切向灵敏度高、各向线性及重复性好、向间干扰小,具有良好的测试性能。     

多维力传感器的检测装置研究应用

多维力传感器指的是一种能够同时测量两个方向以上力及力矩分量的力传感器。目前,国内外无统一的多维力传感器的检测方法及装置的研发应用,实现多维力传感器检测装置的研究应用,对统一检测方法、保证量值传递具有重要意义。     

基于多维力传感器的风速测量方法研究

风速是气象、环保、工农业生产、建筑、军事诸多领域的基本测量参数.目前的风速测量仪受结构、原理、量程等因素制约,存在通用性较差的问题,特别不适合用于野外长期无人值守的自动气象站.该文基于风载荷原理,提出了一种基于多维力传感器的新型风速测量仪,它由2个正交的弹性应变梁组成,采用应变片测量弹性梁的风载荷,达到风速、风向测量的...     

运动-力解耦的多维轮力传感器研究

介绍了一种具有运动-力解耦功能的多维车轮力传感器。基于车轮力传感器的特殊安装与实用环境的测量误差,在常规轮力传感器力-力维间解耦与测量的基础上,引入运动测量技术与校正方法,提出了一种联合的解耦方法,能够对运动场下传感器测量的旋转耦合误差和惯性耦合误差进行补偿,同时还兼顾初值误差校准,进一步提高了车轮力的测量精度和稳定性,即实现运动-力解耦。     

压电薄膜力传感器及其牙咬力的测量应用研究

本文介绍一种用于测量牙咬力的传感器-压电簿膜力传感器.它应用压电薄膜受到机械应力产生电极化,从而产生电荷的原理来测量牙咬力.这种压电薄膜厚度仅25μm,用它来作为传感器测量牙咬力时无咬合间隙,测量的值能反映出牙齿真实的咬力.     

多维力/力矩传感器静态解耦的研究

多维力 /力矩传感器的静态耦合是影响其测量精度的主要因素之一。在研究基于最小二乘理论的多维力传感器静态线性解耦方法的同时 ,提出了一种基于 BP神经网络的静态非线性解耦方法。以 HIT灵巧手的微型五维指尖力 /力矩传感器为对象进行了实验 ,结果表明 ,基于神经网络的非线性解耦方法可以明显地提高传感器的测量精度     

用于扑翼飞行器气动力测试的三维力传感器研究与实验

气动力测试对验证扑翼飞行器的设计方法和优化改进飞行器重要系统特征参数起着重要的作用。介绍了一种新研制的结构简单、低成本、高性能的三维力传感器,用于扑翼机气动力测试系统,重点介绍了三维力传感器的设计和标定方法。首先,通过弹性机构的微变运动学建模验证了结构设计的可行性;然后,对传感器进行解耦标定实验,得到传感器的非线性误差小于1.19%,耦合误差小于3.21%,灵敏度大于1.1 V/N;最后,通过对一款小型扑翼飞行器的气动力进行测试,获得了扑翼机主翼气动力随影响参数变化的定量评价数据,为扑翼机实现室内和室外的机动灵巧飞行,提供了有效帮助。     

一种带孔介电层结构柔性多维力传感器研究

针对智能机器人人机交互过程中存在的接触柔顺性和环境适应性问题,提出一种带孔结构的多维力柔性传感器的简单制备方法,采用碳纳米管/聚二甲基硅氧烷（carbon nanotubes/polydimethylsiloxane,简称CNTs/PDMS） 混合制备柔性电极,以带孔结构的硅胶作为介电层,组装制备电容式柔性多维力传感器。建立柔性多维力传感器的数学模型,并通过试验获取柔性传感器的性能参数。试验结果表明：传感器理论模型与试验曲线吻合性较好,带孔结构的介电层能够提高传感器的灵敏度,法向上的检测范围为0~50 N,分辨率为0.05 N;切向上的检测范围为0~10 N,分辨率为0.15 N。将其安装在机器人手爪上进行了水果抓取试验,成功检测出水果抓取过程中的夹紧力,进一步表明该传感器具有较好的实用性。     

基于车轮多维力传感器的轮胎动特性研究

介绍了车轮多维力传感器的基本原理和以该传感器为核心构建的汽车道路试验数据采集系统。利用该系统进行了汽车的制动试验，以采集到的数据为基础应用BP神经网络进行轮胎纵向制动力和滑移率关系的研究。结果表明，基于车轮多维力传感器的道路试验数据采集系统能够为轮胎动特性的研究提供方便而有效的手段。     

气动人工肌肉系统动态特性研究

提出将气动人工肌肉视为带有弹性负载的变截面气缸的观点，方便地建立了气动人工肌肉系统动态数学模型。将气动人工肌肉的工作过程划分为等客充气、充气收缩、排气伸长和等容排气四个部分，通过仿真和实验研究对气动人工肌肉进行了特性分析。实验结果表明了所建立的动态数学模型的正确性，为气动人工肌肉应用研究奠定了基础。     

预紧式并联六维力传感器容错测量机理与标定测试研究

对一种预紧式并联六维力传感器进行了容错测量原理的理论分析与标定测试研究。介绍了预紧式并联六维力传感器的结构容错特点,并基于螺旋理论和变形协调关系,分别建立传感器无故障、信号故障时的数学模型,进而揭示其容错测量机理。研究分析了预紧式并联六维力传感器的静态标定算法,提出一种容错标定方法,并对传感器进行了无故障及信号故障时单向、两方向组合及分区加载的容错静态标定测试研究。通过分析测试数据,得到传感器不同工作状态下的线性误差。研究内容为容错六维力传感器的实际应用奠定了理论和试验基础。     

高职液压与气动课程实验教学改革

加强实践教学,提高学生实践技能是高职教育的重要教学环节。液压与气动是一门实践性较强的课程,结合教学实际,从实验内容、实验方法等方面对实验教学进行改革,取得了良好的实践教学效果。     

气动点焊伺服焊枪实验平台及故障模式研究

为了对某新型气动点焊伺服焊枪系统进行故障诊断研究,设计了与其功能相似的模拟实验平台.通过对不同故障点位和元器件失效设置的实验模拟,观测系统运行,分析系统潜在的故障模式以及快速处理时策.最后通过建立故障树的形式,对气动点焊伺服焊枪的主要故障模式进行了研究分析.     

新型过约束正交并联六维力传感器测量模型与静态标定试验

面向航空航天领域对重载大吨位多维测力传感器的急需,通过引入冗余测力分支,提出一种适用于重载测力场合的新型过约束正交并联六维力传感器结构,在提高传感器结构刚度和承载能力的同时有效抑制了关节摩擦对多维力传感器测量精度的影响。基于螺旋理论,推导得到了该并联传感器一阶静力影响系数矩阵,建立理想状态下该新型过约束正交并联六维力传感器测量数学模型。考虑各测量分支的初始预紧力与刚度,基于传感器静力平衡方程与补充建立的位移协调方程,推导建立考虑初始预紧力与分支刚度因素下该新型过约束正交并联六维力传感器测量数学模型。在此基础上,设计并研制该新型过约束正交并联六维力传感器样机,搭建传感器加载标定与信号采集及处理试验系统,对新型过约束正交并联六维力传感器进行了加载标定试验。根据试验结果计算了传感器测量误差矩阵,分析得到了传感器测量精度,从而为重载过约束并联六维力传感器的开发与应用提供了参考。     

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。     

小深孔内径电容式测量方法的研究

采用电容式深孔内径测量仪测量机械加工过程中小深孔的孔径。该测量仪采用直径较小的电容探针作为传感器,电容探针通过采用驱动电缆技术消除了杂散电容的影响,将孔径的变化转换为电压的线性变化,并通过USB接口将此电压信号输入到计算机系统中进行处理。论述了小深孔内径电容式测量方法的基本原理,设计了电容式深孔内径测量仪测量小深孔孔径系统的总体方案。该方法特别适用于φ1mm~φ7mm深孔的内径自动检测,对φ3mm孔径进行了实际测量,并分析了测量所得到的数据,多次测量的标准差小于0.5μm,测量分辨率为0.05μm。     

基于柔性传感器阵列的边界层分离位置测定实验研究

结合边界层分离点附近的剪应力变化规律，提出针对在飞行器外表面贴附微型传感器的分离点检测方法，给出了相应微型剪应力传感器阵列的设计方案。研制了在柔性聚酰亚胺衬底集成微型热敏传感器的柔性传感器阵列，解决了柔性传感器阵列对微细加工工艺要求较高的难题。在低速风洞实验中对传感器阵列的性能和传感器阵列输出信号的处理判断方式进行了验证，实验结果分析表明，研制的微型热敏传感器阵列能够实现对流体边界层分离位置的在线测量。