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压电四维测力仪扭矩测量精度提升
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作者 张军 张鹏 +3 位作者 滕玄德 蔡佳乐 王郁赫 任宗金 《光学精密工程》 北大核心 2025年第10期1584-1593,共10页
现有压电式四维力测量方法中,扭矩有通过侧向力解算和直接测量两种方式,解算法适用性广但受分力间交叉耦合影响大,直接测量理论精度较高但传感器布置方式受限。本文提出通过传感器内增加石英晶组,不依赖传感器特殊布置而实现扭矩直接测... 现有压电式四维力测量方法中,扭矩有通过侧向力解算和直接测量两种方式,解算法适用性广但受分力间交叉耦合影响大,直接测量理论精度较高但传感器布置方式受限。本文提出通过传感器内增加石英晶组,不依赖传感器特殊布置而实现扭矩直接测量的四维力测量方案。首先,确定传感器布局方案,在现有三向力测量基础上,各传感器内新增剪切力测量晶组用以测量扭矩;定义传感器加工、装配过程的误差,建立两种测量方法下扭矩测量误差传递模型,通过数值仿真对比测量精度上的差异;设计制备了测力仪,对测力仪关键尺寸进行参数化分析;开展静、动态性能检定实验,在此基础上,开展了多点扭矩加载标定实验,利用两种测量方案计算扭矩。实验结果表明:测力仪最大非线性误差、重复性误差<0.5%,向间干扰<3%,测力仪各向固有频率>1400 Hz,静、动态性能符合设计要求;多点扭矩加载实验中新方案均方误差降低83.4%,最大测量误差降低26.5%。验证了新方案在提高扭矩测量精度方面的有效性,具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 扭矩测试精度 四维力测量 四向力传感器 测力仪设计 参数化分析
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五维力测力平台的研制 被引量:4
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作者 唐毅 葛运建 +1 位作者 孙怡宁 申飞 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2001年第5期17-18,共2页
介绍了一种 5维力测力平台的原理 ,结构以及硬件设计和软件功能 ,这种结构的 5维力具有精度高 ,频响好的特性。
关键词 五维力 测力台 传感器 多维力传感器 研制
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一种二维力/扭矩传感器的设计 被引量:6
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作者 沈辉 吉爱红 +2 位作者 颜化冰 黄卫清 戴振东 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2006年第1期63-65,共3页
针对用于测试旋转型行波超声电机工作状态下定子、转子摩擦力/力矩的特殊要求,并利用有限元法对传感器进行了结构优化,设计了组合式二维传感器,该传感器的一维测量法向正压力;另一维测量扭矩。法向力的量程为0-200N,准确度为0.0... 针对用于测试旋转型行波超声电机工作状态下定子、转子摩擦力/力矩的特殊要求,并利用有限元法对传感器进行了结构优化,设计了组合式二维传感器,该传感器的一维测量法向正压力;另一维测量扭矩。法向力的量程为0-200N,准确度为0.09%;扭矩的量程为0-2N·m,准确度为0.41%。满足了试验要求。 展开更多
关键词 力传感器 扭矩 超声电机 测量 有限元法
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基于指端6维力传感器的接触点测量算法研究 被引量:4
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作者 韩壮志 王田苗 +1 位作者 张玉茹 刘军传 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期400-404,共5页
在硬手指接触模型下应用 6维力传感器测量值计算接触点位置时 ,有可能出现无解现象 .针对这一问题 ,分析和证明了硬手指和软手指接触模型下解的存在性和相容性 ,指出当测量力和力矩正交时 ,硬手指算法有实根 ,且符合相容性 ,反之则不然 ... 在硬手指接触模型下应用 6维力传感器测量值计算接触点位置时 ,有可能出现无解现象 .针对这一问题 ,分析和证明了硬手指和软手指接触模型下解的存在性和相容性 ,指出当测量力和力矩正交时 ,硬手指算法有实根 ,且符合相容性 ,反之则不然 .当测量力和力矩非正交时 ,对任意非零接触力旋量 ,软手指算法存在唯一实数解 .因此在实际测量过程中 ,可通过判断测量力和力矩是否正交 ,作为选择使用两种算法的依据 ,以确保测量结果和控制系统稳定可靠 . 展开更多
关键词 机器人 力传感器 灵巧手 触觉
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面向机器人的多维力/力矩传感器综述 被引量:26
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作者 钟晓玲 张晓霞 《传感器与微系统》 CSCD 2015年第5期1-4,共4页
多维力/力矩传感器能同时检测两个和以上方向的力/力矩分量信息,且在机器人、航空航天、生物医学等众多领域发挥着重要作用。针对多维力/力矩传感器的研究现状,对国内外多维力/力矩传感器这一领域的研究成果进行了较为系统的介绍,对各... 多维力/力矩传感器能同时检测两个和以上方向的力/力矩分量信息,且在机器人、航空航天、生物医学等众多领域发挥着重要作用。针对多维力/力矩传感器的研究现状,对国内外多维力/力矩传感器这一领域的研究成果进行了较为系统的介绍,对各类典型的多维力/力矩传感器的优缺点进行了分析,并对这一技术的发展进行了总结。 展开更多
关键词 机器人 多维力/力矩传感器 优化设计 性能指标
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电动汽车轮边减速驱动系统转矩检测方法 被引量:3
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作者 陈辛波 杭鹏 +1 位作者 王叶枫 王弦弦 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期286-290,316,共6页
提出了基于齿轮传动特征和力传感原理的电动汽车轮边减速驱动系统转矩检测新方法,旨在为分布式驱动电动汽车轮边电机的控制提供实时、精确的输出转矩反馈信息.阐明了布置于轮边齿轮减速器轴承端部的偏心套式转矩检测机构的工作原理,根... 提出了基于齿轮传动特征和力传感原理的电动汽车轮边减速驱动系统转矩检测新方法,旨在为分布式驱动电动汽车轮边电机的控制提供实时、精确的输出转矩反馈信息.阐明了布置于轮边齿轮减速器轴承端部的偏心套式转矩检测机构的工作原理,根据齿轮机构传力分析,导出轮边电机转矩检测公式;通过仿真分析、样机试制和试验测试,验证所述转矩检测方法的可行性和检测精度的准确性.该转矩检测方法有利于电动汽车驱动电机的高效控制,改善电动汽车的能源利用率和行驶性能. 展开更多
关键词 转矩检测 轮边电驱动 力传感器 偏心套
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临场感测试技术及力觉临场感的实现 被引量:3
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作者 宋爱国 黄惟一 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第3期249-254,共6页
本文对临场感的概念作了说明,总结了临场感测试技术的特点。在对人的力觉感知过程分析的基础上,设计了和人手相接口的单自由度力觉临场感测试系统,并从电路二端口网络理论出发对力觉临场感的测试原理和方法作了分析。实验表明了该测... 本文对临场感的概念作了说明,总结了临场感测试技术的特点。在对人的力觉感知过程分析的基础上,设计了和人手相接口的单自由度力觉临场感测试系统,并从电路二端口网络理论出发对力觉临场感的测试原理和方法作了分析。实验表明了该测试技术的有效性。 展开更多
关键词 临场感 力觉 力矩传感器 测量
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一种新型自解耦六维力/力矩传感器结构设计与优化 被引量:6
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作者 熊雅晴 虞伟建 《传感器与微系统》 CSCD 2015年第11期106-108,115,共4页
针对多维传感器广泛存在维间耦合效应,精度难以提高的问题,设计了一种具有自解耦特性的新型六维力/力矩传感器。采用有限元法对该传感器弹性体进行静力分析,研究了结构在不同工况下的应力应变分布。基于结构变形特点,对特征点位置和布... 针对多维传感器广泛存在维间耦合效应,精度难以提高的问题,设计了一种具有自解耦特性的新型六维力/力矩传感器。采用有限元法对该传感器弹性体进行静力分析,研究了结构在不同工况下的应力应变分布。基于结构变形特点,对特征点位置和布片组桥方式进行了优化。同时也对结构进行了维间耦合分析,验证了该新型传感器具有耦合效应低的优点,提高了传感器的精度,具有较好的应用前景。 展开更多
关键词 六维力/力矩传感器 结构设计与优化 有限元法 维间耦合
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