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基于堆叠学习的六维力传感器解耦方法研究
1
作者 戴裕强 王鹏 +5 位作者 张昌明 李威 石宇航 吴佳敏 付麒瑞 孙茹雪 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第3期20-24,共5页
针对线性解耦算法精度差、改进算法或部分融合算法无法满足指尖六轴力/扭矩传感器静态校准数据高精度解耦需求的问题,提出了一种堆叠集成学习模型以同时提高6个维度的解耦精度并减少串扰。该模型将极端随机树、多层感知机神经网络、装... 针对线性解耦算法精度差、改进算法或部分融合算法无法满足指尖六轴力/扭矩传感器静态校准数据高精度解耦需求的问题,提出了一种堆叠集成学习模型以同时提高6个维度的解耦精度并减少串扰。该模型将极端随机树、多层感知机神经网络、装袋集成学习、投票法和自适应提升算法作为元学习器,最小二乘线性回归模型作为集成模型。实验结果表明:堆叠学习模型有效地结合了5种算法的解耦特点,6个维度的解耦精度提高了20.7%~95.1%。 展开更多
关键词 六维力传感器 集成学习 堆叠学习 解耦方法
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基于改进遗传算法的六维力传感器解耦方法
2
作者 李威 王鹏 +5 位作者 戴裕强 石宇航 赵润芝 张昌明 杨帆 孙茹雪 《传感技术学报》 北大核心 2025年第7期1229-1236,共8页
针对六维力传感器在解耦过程中存在的维间耦合问题,提出了一种基于BP神经网络的优化解耦模型,为提升模型性能,改进遗传算法的适应度值、交叉概率和变异概率,并引入模拟退火算法进行进一步优化,所得的最优解即为最佳解耦策略。基于L型指... 针对六维力传感器在解耦过程中存在的维间耦合问题,提出了一种基于BP神经网络的优化解耦模型,为提升模型性能,改进遗传算法的适应度值、交叉概率和变异概率,并引入模拟退火算法进行进一步优化,所得的最优解即为最佳解耦策略。基于L型指尖六维力和商用应变式平面十字梁六维力传感器的标定数据,分别对改进遗传算法进行验证,结果表明:改进的SA-GA算法在求解速度、收敛性和解耦精度方面显著提升,相较于传统遗传算法,Ⅰ类误差平均降低1.36%,Ⅱ类误差平均降低1.72%。基于机器学习的解耦算法有效减少了耦合误差,显著提升多维力传感器的测量精度,并为传感器优化提供了可靠的技术支持。 展开更多
关键词 六维力传感器 解耦研究 神经网络 改进遗传算法
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六维力传感器输出信号采集系统研究
3
作者 王佳瑞 陈宁 《现代电子技术》 北大核心 2025年第10期152-156,共5页
为了实现应变式六维力传感器输出信号稳定、高速且准确的采集和在线解耦,设计一个可实现六维力传感器输出信号在线解耦的采集系统。该系统采用STM32G431C8T6作为主控芯片,利用MAX11270将采集到的电压信号转化为数字信号输出。数字信号通... 为了实现应变式六维力传感器输出信号稳定、高速且准确的采集和在线解耦,设计一个可实现六维力传感器输出信号在线解耦的采集系统。该系统采用STM32G431C8T6作为主控芯片,利用MAX11270将采集到的电压信号转化为数字信号输出。数字信号通过SPI通信传回主控芯片,由巴特沃斯数字滤波器处理后,利用离线训练好的解耦参数在主控芯片中实现在线解耦,最后通过ModBus协议输出至上位机。利用静态标定获取的标定样本进行实验研究,结果表明,解耦后的Ⅰ类误差不大于2.5%FS,Ⅱ类误差不大于1.7%FS。 展开更多
关键词 六维力传感器 信号采集 数字滤波 STM32 在线解耦 模数转换
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采用长短期记忆神经网络的压电式六维力/力矩传感器解耦算法
4
作者 亓振广 王桂从 +2 位作者 褚宏博 张帅 李映君 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第4期158-170,共13页
针对压电式六维力/力矩传感器存在的维间耦合导致传感器测力性能下降问题,提出了一种基于长短期记忆神经网络(LSTM)的压电式六维力/力矩传感器解耦算法。首先,通过六维力传感器静态标定实验,获取解耦算法所需的实验数据,并对其进行处理... 针对压电式六维力/力矩传感器存在的维间耦合导致传感器测力性能下降问题,提出了一种基于长短期记忆神经网络(LSTM)的压电式六维力/力矩传感器解耦算法。首先,通过六维力传感器静态标定实验,获取解耦算法所需的实验数据,并对其进行处理;然后,通过分析传感器维间耦合产生的原因及LSTM神经网络解耦原理,构建LSTM神经网络解耦模型;最后,采用基于LSTM神经网络的解耦算法,对传感器输出的多维非线性特性开展优化,解耦后得到传感器输入、输出之间的映射关系和对应的输出数据,并与径向基函数(RBF)及最小二乘(LS)解耦算法进行对比分析。研究结果表明:所使用四点支撑式压电六维力传感器的最大重复性误差为1.55%;采用基于LSTM的神经网络算法解耦后,传感器输出结果的最大非线性误差、交叉耦合误差分别为0.55%和0.28%,均小于RBF和LS算法。LSTM神经网络解耦算法能有效减少六维力/力矩传感器的维间耦合,提高传感器的测量精度,对航空航天领域的发展具有参考意义。 展开更多
关键词 六维力/力矩传感器 压电式 解耦算法 长短期记忆神经网络 维间耦合
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Stewart六维力传感器与多节点无线通信数据采集 被引量：1
5
作者 张永涛 李炜 程养民 《传感技术学报》 北大核心 2025年第5期780-787,共8页
为了能够实时获取自主研制的Stewart六维力传感器多点位的加载力和力矩信息,同时克服传统有线传输布线复杂的缺点并解决其他无线传输方式的功耗问题,采用基于LoRa的无线数据传输方式设计了一套多节点数据采集系统。整套系统MCU选用完全... 为了能够实时获取自主研制的Stewart六维力传感器多点位的加载力和力矩信息,同时克服传统有线传输布线复杂的缺点并解决其他无线传输方式的功耗问题,采用基于LoRa的无线数据传输方式设计了一套多节点数据采集系统。整套系统MCU选用完全集成的混合信号片上系统C8051F350,内部AD采集应变信号并存储,通过基于LoRa调制解调技术的SX1280射频芯片传至上位机。上位机接收数据后对数据进行标定等处理。而这整套系统的核心就在于要在软件层面对系统资源进行调动并保证多节点数据有序传输。最终经过不断实验测试,能够保证力和力矩的测量值与实际值之间的最大量程误差保持在±1%以内,为多节点无线数据传输提供了一定的参考意义。 展开更多
关键词 Stewart六维力传感器 数据采集 无线数据传输 分时复用 维间解耦
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一种双L型梁电容式六维力传感器设计
6
作者 蒲明辉 杨玉坤 薛斌 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第8期12-18,共7页
为设计一款高性能电容式六维力传感器,结合T型梁和十字型双直梁的优点,构建了一种双L型结构弹性梁,传感器转换元件采用差动结构平行极板电容器以降低传感器的测量误差,以转换矩阵的条件数为目标函数,应用粒子群算法与有限元仿真相结合... 为设计一款高性能电容式六维力传感器,结合T型梁和十字型双直梁的优点,构建了一种双L型结构弹性梁,传感器转换元件采用差动结构平行极板电容器以降低传感器的测量误差,以转换矩阵的条件数为目标函数,应用粒子群算法与有限元仿真相结合的方法对该传感器的结构参数进行优化设计,得到最优结构参数后进行仿真,结果显示该构型的电容式六维力传感器仿真精度为0.4258%。最后对该传感器进行加工与标定实验,结果显示该传感器的实验精度达到0.6376%。 展开更多
关键词 电容式六维力传感器 弹性梁结构 差动结构电容器 粒子群算法 优化设计
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球体质量块型六维加速度传感器的最大工作频率
7
作者 尤晶晶 史浩飞 +1 位作者 张显著 陆祎萌 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第7期51-53,58,共4页
工作频带是加速度传感器的重要性能指标之一,但六维加速度传感器的最大工作频率目前尚不明确。鉴于此,分别以实心球体质量块型和空心球体质量块型六维加速度传感器为研究对象,构建了系统最大工作频率的数学模型。首先,通过虚拟实验,获... 工作频带是加速度传感器的重要性能指标之一,但六维加速度传感器的最大工作频率目前尚不明确。鉴于此,分别以实心球体质量块型和空心球体质量块型六维加速度传感器为研究对象,构建了系统最大工作频率的数学模型。首先,通过虚拟实验,获得了传感器基频及最大工作频率与质量块直径和支链刚度之间的数据对。接着,分别绘制了基频和最大工作频率的性能图谱,并运用多元线性回归理论拟合了数据对。最后,运用线性包络原理建立了2个频率之间的映射关系。结果表明,最大工作频率始终介于基频的1/35~1/30区间内。 展开更多
关键词 六维加速度传感器 动力学 基频 工作频率 包络
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基于NDE-FLNN与零极点配置法的六维加速度传感器动态性能补偿
8
作者 郝喆 于春战 +1 位作者 张佳林 孙治博 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2024年第10期109-117,共9页
六维加速度传感器可广泛应用于类人机器人领域的动态全息检测,从而保障机器人运动柔顺性与稳定性。现有六维加速度传感器存在响应速度慢、响应范围窄等动态特性差的问题,限制了传感器对测量载体实时动态位姿信息的敏锐、宽范围响应。针... 六维加速度传感器可广泛应用于类人机器人领域的动态全息检测,从而保障机器人运动柔顺性与稳定性。现有六维加速度传感器存在响应速度慢、响应范围窄等动态特性差的问题,限制了传感器对测量载体实时动态位姿信息的敏锐、宽范围响应。针对这一问题,开展六维加速度传感器时频域动态性能补偿研究。利用差分方程建立传感器的动态模型,提出一种基于NDE-FLNN的高精度动态模型参数辨识算法,并进一步推导动态补偿模型补偿传感器的响应速度,提升传感器的时域动态性能。之后,基于零极点配置法设计传感器各通道动态补偿器,消除原极点并引入新极点,拓展传感器响应范围,改善传感器频域动态性能。实验结果表明,相比于DE-FLNN算法,改进后的NDE-FLNN算法能够更高精度地辨识传感器动态模型参数,传感器补偿后各分量的调节时间减少至原先一半左右,均在150 ms以内,工作带宽由22 Hz拓展至84 Hz,传感器时频域动态性能得到显著提升。 展开更多
关键词 六维加速度传感器 差分方程 NDE-FLNN 零极点配置法 动态性能补偿
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复合梁结构小型六维力传感器的优化设计
9
作者 孙逸文 陈希良 谢正宇 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第3期21-28,共8页
文中设计了一种三横梁与三竖梁复合的六维力传感器弹性体结构,使其外径缩小至40 mm,整个传感器装配完成后外径为45 mm。首先基于有限元技术分析了其在各种载荷条件下的应变分布,根据应变分布特性,设计了传感器的惠斯登电桥方案,推导了... 文中设计了一种三横梁与三竖梁复合的六维力传感器弹性体结构,使其外径缩小至40 mm,整个传感器装配完成后外径为45 mm。首先基于有限元技术分析了其在各种载荷条件下的应变分布,根据应变分布特性,设计了传感器的惠斯登电桥方案,推导了每个方向的输出电压公式。在此基础上,基于Box-Behnken响应面法开展弹性体结构的优化,以弹性体上应变片贴片位置的平均应变作为优化目标,通过多目标遗传算法得到最优设计参数,F_(x)、F_(y)、F_(z)、M_(x)、M_(y)、M_(z) 6个方向的平均应变分别是优化前的1.5833、1.5632、1.7338、1.5113、1.5109、2.171倍。进行样机制作,完成标定实验,使用最小二乘法求得解耦矩阵,通过解耦矩阵求得传感器的Ι类误差分别为0.18%、0.42%、0.41%、0.05%、0.49%、0.6%,ΙΙ类误差最大值为1.665%,精度高,维间耦合小,验证了该结构的可行性。 展开更多
关键词 六维力传感器 复合梁结构 结构参数优化 响应面法 最小二乘法
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平板式压电六维力/力矩传感器的研制 被引量：12
10
作者 刘俊 秦岚 +2 位作者 李敏 刘京诚 薛联 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1569-1579,共11页
针对弹性体式六维力/力矩传感器存在的技术瓶颈,提出了一种新型平板式压电六维力/力矩传感器。首先,介绍了传感器的结构和工作原理,提出了两种石英晶片组布置方案。然后,推导了两种布置方案的传感器的数学模型,并建立了有限元模型,仿真... 针对弹性体式六维力/力矩传感器存在的技术瓶颈,提出了一种新型平板式压电六维力/力矩传感器。首先,介绍了传感器的结构和工作原理,提出了两种石英晶片组布置方案。然后,推导了两种布置方案的传感器的数学模型,并建立了有限元模型,仿真得到了两种结构传感器输出的电荷灵敏度、维间干扰、固有频率等重要参数,确定了石英晶片组相对合理的布置方式。最后,对传感器进行了静态和动态标定。研究结果表明:传感器结构简单合理、仿真分析方法和数学模型正确,固有频率>25 kHz,使用退耦矩阵后传感器的维间干扰<3%,基本满足传感器的设计指标。 展开更多
关键词 压电传感器 六维传感器 力/力矩传感器 有限元分析
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大量程预紧式六维力传感器及静态标定研究 被引量：21
11
作者 姚建涛 侯雨雷 +2 位作者 牛建业 陈捷 赵永生 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1233-1239,共7页
提出一种新型的基于6/3-3Stewart结构的大量程预紧式六维力传感器,介绍了传感器的结构特点和测量原理。假设传感器为线性系统的情况下,研究超静定受力状态下的静态标定原理,并给出两种求解标定矩阵的标定方案。为了改善维间耦合和制造... 提出一种新型的基于6/3-3Stewart结构的大量程预紧式六维力传感器,介绍了传感器的结构特点和测量原理。假设传感器为线性系统的情况下,研究超静定受力状态下的静态标定原理,并给出两种求解标定矩阵的标定方案。为了改善维间耦合和制造误差等因素带来的非线性影响,利用误差反传算法和径向基函数神经网络,研究传感器的非线性静态标定方法。最后对传感器样机进行静态标定实验,给出了4种标定方案的实验结果并进行比较。标定结果表明该六维力传感器具有较好的测试精度,4种方法有效地解决了预紧式传感器超静定受力而带来的标定难题。 展开更多
关键词 STEWART平台 六维力传感器 预紧 超静定 标定
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高灵敏度大量程六维力传感器设计 被引量：20
12
作者 韩康 陈立恒 +2 位作者 李行 夏明一 吴清文 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期61-69,共9页
为满足空间在轨组装望远镜地面装配试验的相关需求,综合考虑六维力传感器的量程、刚度和灵敏度等因素,设计了一种高灵敏度大量程六维力传感器。首先对经典十字梁六维力传感器进行数学建模,通过对比各通道单独作用时,应变梁表面应变和弹... 为满足空间在轨组装望远镜地面装配试验的相关需求,综合考虑六维力传感器的量程、刚度和灵敏度等因素,设计了一种高灵敏度大量程六维力传感器。首先对经典十字梁六维力传感器进行数学建模,通过对比各通道单独作用时,应变梁表面应变和弹性体变形刚度的数学表达式,提出一套提高传感器灵敏度的改进方案;然后对传感器结构进行详细设计,并通过传感器的有限元仿真验证结构方案可行性;最后,对六维力传感器进行加工与标定,得到传感器线重复性误差小于0.33%FS,力通道测量灵敏度大于0.83 mV/V,力矩通道测量灵敏度大于2.6 mV/V。该六维力传感器各项性能优良,目前已应用于在轨组装望远镜地面实验当中。 展开更多
关键词 六维力传感器 刚度 灵敏度 最小二乘法标定 维间耦合
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超静定六维力传感器静定测量模型及标定方法 被引量：26
13
作者 姚建涛 李立建 +1 位作者 许允斗 赵永生 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1927-1933,共7页
针对一种预紧式超静定Stewart结构六维力传感器,通过综合考虑传感器的整体刚度和分支杆变形的位移协调关系,以简洁的解析表达式推导得到了包含中间预紧分支作用的广义外力与6个测量分支轴向力之间的全映射关系,建立了超静定六维力传感... 针对一种预紧式超静定Stewart结构六维力传感器,通过综合考虑传感器的整体刚度和分支杆变形的位移协调关系,以简洁的解析表达式推导得到了包含中间预紧分支作用的广义外力与6个测量分支轴向力之间的全映射关系,建立了超静定六维力传感器的静定测量模型,并提出一种超静定六维力传感器的静定标定方法,进行了标定实验及测试研究。研究内容为解决超静定并联式结构的六维力传感器受力分析提供了新的途径,同时为超静定结构六维力传感器的标定研究奠定了理论和实验基础。 展开更多
关键词 六维力传感器 预紧式超静定 静定测量模型 静定标定 误差评价
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基于六维力传感器的工业机器人末端负载受力感知研究 被引量：47
14
作者 张立建 胡瑞钦 易旺民 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期439-447,共9页
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... 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320 N到1 917 N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. 展开更多
关键词 受力感知 重力补偿 零点标定 六维力传感器 工业机器人
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基于径向基函数神经网络的压电式六维力传感器解耦算法 被引量：23
15
作者 李映君 韩彬彬 +4 位作者 王桂从 黄舒 孙杨 杨雪 陈乃建 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1266-1271,共6页
针对四点支撑结构的压电式六维力传感器线性度差,维间耦合严重的问题,提出了基于径向基函数(RBF)神经网络的解耦算法。分析了耦合产生的主要原因,建立了RBF神经网络模型。通过对六维力传感器进行标定实验获取解耦所需的实验数据,并对实... 针对四点支撑结构的压电式六维力传感器线性度差,维间耦合严重的问题,提出了基于径向基函数(RBF)神经网络的解耦算法。分析了耦合产生的主要原因,建立了RBF神经网络模型。通过对六维力传感器进行标定实验获取解耦所需的实验数据,并对实验数据进行处理。然后采用RBF神经网络优化传感器输出系统的多维非线性解耦算法,解耦出传感器的输入输出映射关系,得到解耦后的传感器输出数据。对传感器解耦后的数据分析表明:采用RBF神经网络的解耦算法得到的最大Ⅰ类误差和Ⅱ类误差分别为1.29%、1.56%。结果显示:采用RBF神经网络的解耦算法,能够更加有效地减小传感器的Ⅰ类误差和Ⅱ类误差,满足了传感器两类误差指标均低于2%的要求。该算法有效地提高了传感器的测量精度,基本解决了传感器解耦困难的难题, 展开更多
关键词 六维力传感器 压电式传感器 径向基函数神经网络 解耦算法
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基于Stewart结构六维大力传感器的性能分析及结构优化 被引量：13
16
作者 贾振元 褚宏飞 +2 位作者 刘巍 林盛 卢晓红 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期341-346,共6页
针对基于Stewart结构新型六维大力传感器在结构设计时存在诸多性能指标难以均衡的问题,对传感器的结构几何参数与其性能的关系进行了分析。依据基于Stewart结构六维大力传感器的测量原理,建立了传感器测量精度与一阶静力影响系数矩阵条... 针对基于Stewart结构新型六维大力传感器在结构设计时存在诸多性能指标难以均衡的问题,对传感器的结构几何参数与其性能的关系进行了分析。依据基于Stewart结构六维大力传感器的测量原理,建立了传感器测量精度与一阶静力影响系数矩阵条件数的关系模型。通过分析力及力矩一阶静力影响系数矩阵和力及力矩柔度矩阵,揭示了传感器的各向同性指标、灵敏度及其各向同性指标与其结构参数之间的相互关系。并通过图谱优化方法和遗传算法对新型六维大力传感器的结构参数进行了优化。其分析结果将为六维大力传感器的结构设计提供有效的参考。 展开更多
关键词 六维大力传感器 力各向同性 力矩各向同性 图谱分析
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整体预紧式六维力传感器动态特性分析 被引量：11
17
作者 姚建涛 孙锟 +2 位作者 李立建 许允斗 赵永生 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1037-1043,共7页
固有频率作为传感器重要的动态性能指标之一,是传感器动态测试范围的主要确定依据。针对整体预紧式Stewart六维力传感器,基于Kane动力学建模方法及引入角速度算子矩阵,构建了考虑中间预紧分支影响的六维力传感器系统的形式简洁的统一动... 固有频率作为传感器重要的动态性能指标之一,是传感器动态测试范围的主要确定依据。针对整体预紧式Stewart六维力传感器,基于Kane动力学建模方法及引入角速度算子矩阵,构建了考虑中间预紧分支影响的六维力传感器系统的形式简洁的统一动力学模型。通过忽略系统阻尼,推导得到了传感器系统的简化动力学方程、前6阶固有频率及对应振型。利用有限元仿真软件及对传感器样机进行动态标定实验2种方式分别得到了传感器的固有频率及动态特性指标,并验证了所构建传感器动力学理论建模的正确性。研究内容为传感器在实际动态力监测的应用场合提供了依据,为传感器的产品化设计提供了理论指导。 展开更多
关键词 六维力传感器 预紧式 KANE方法 动力学 动态特性
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大量程柔性铰六维力传感器静态解耦的研究 被引量：19
18
作者 石中盘 赵铁石 +2 位作者 厉敏 赵延治 丁长涛 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1062-1069,共8页
为提高大量程六维力传感器的测量精度,提出了一种新型的六维力传感器非线性静态解耦方法,该方法结合混合递阶遗传算法和小波神经网络的优点,采用递阶遗传算法与最小二乘法分别对小波神经网络隐层结构参数以及输出层权值进行优化,再将优... 为提高大量程六维力传感器的测量精度,提出了一种新型的六维力传感器非线性静态解耦方法,该方法结合混合递阶遗传算法和小波神经网络的优点,采用递阶遗传算法与最小二乘法分别对小波神经网络隐层结构参数以及输出层权值进行优化,再将优化后的小波神经网络模型用于六维力传感器非线性解耦。建立了基于混合递阶遗传算法和优化小波神经网络的六维力传感器非线性解耦模型,设计了基于混合递阶遗传算法的小波神经网络结构及参数优化算法,给出了六维力传感器非线性解耦的具体实现流程。以最新研制的6-UPUR大量程柔性铰六维力传感器为对象进行实验,结果表明,采用该方法六维力传感器的Ⅰ类误差和Ⅱ类误差分别为1.25%和2.59%,比采用BP和RBF神经网络方法的测量精度高。 展开更多
关键词 六维力传感器 大量程 静态解耦 混合递阶遗传算法 小波神经网络
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容错并联式六维力传感器可靠性及冗余分析 被引量：13
19
作者 姚建涛 蔡大军 +2 位作者 朱佳龙 许允斗 赵永生 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1699-1706,共8页
针对航空航天、国防装备等领域对高可靠性六维力传感器的迫切需求,提出将容错设计思想引入六维力传感器研究。比较分析了容错并联式六维力传感器与普通Stewart平台式六维力传感器的可靠性,基于故障树分析法(FTA),建立了容错式传感器系... 针对航空航天、国防装备等领域对高可靠性六维力传感器的迫切需求,提出将容错设计思想引入六维力传感器研究。比较分析了容错并联式六维力传感器与普通Stewart平台式六维力传感器的可靠性,基于故障树分析法(FTA),建立了容错式传感器系统和普通传感器系统的可靠性数学模型,从容错并联式六维力传感器的设计角度,推导出了测量系统失效率的函数。建立了系统可靠性与传感器冗余度的函数关系,并进行了容错并联式六维力传感器冗余分析,得出测量分支数目,提出了容错六维力传感器构型,研制出了传感器样机。 展开更多
关键词 六维力传感器 容错并联结构 可靠性模型 故障树分析法 冗余度
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机械解耦自标定并联六维力传感器设计及仿真 被引量：12
20
作者 赵延治 焦雷浩 +2 位作者 牛智 鲁超 赵铁石 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期771-778,共8页
针对传统多维力传感器研制后均需繁冗的加载标定这一现状,提出了多维力传感器"自标定"设计理念,通过钢球滚动机械解耦,设计了一种弱耦合全压向力自标定正交并联六维力传感器结构。论证了该六维力传感器的滚动解耦原理,分析了... 针对传统多维力传感器研制后均需繁冗的加载标定这一现状,提出了多维力传感器"自标定"设计理念,通过钢球滚动机械解耦,设计了一种弱耦合全压向力自标定正交并联六维力传感器结构。论证了该六维力传感器的滚动解耦原理,分析了其自标定原理。基于螺旋理论建立了该六维力传感器理想数学模型,计算得到其一阶静力影响系数矩阵。考虑分支弹性变形,基于高次超静定结构力学求解原理,对该六维力传感器进行了受力分析与仿真计算,结合数值算例论证了其自标定特性,从而为该新型六维力传感器的研制奠定基础。 展开更多
关键词 六维力传感器 正交并联 机械解耦 自标定
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