Design og forskning av en ny type høypresisjon seks-akset kraftsensor

2025-03-01

Tradisjonelle enkeltakse kraftsensorer kan ikke lenger møte behovene til moderne produksjon og teknologi. Seksakse kraftsensorer tiltrekker seg i økende grad oppmerksomheten til mange forskere. Seksakse kraftsensorer kan måle krefter og dreiemomenter i seks retninger samtidig og er mye brukt i maskiner, robotarmer, romfart, biomedisin og andre felt. Imidlertid har de seks-akse kraftsensorene som nå er studert generelt mange problemer. Sensorer med høy presisjon og høy følsomhet er et presserende behov for videre forskning. Denne artikkelen kombinerer teoretisk analyse, finite element simulering og simuleringseksperimenter, og optimerer strukturen til sensoren på grunnlag av eksisterende sensorforskning. En ny type høypresisjon seks-akset kraftsensor er foreslått. Det viktigste forskningsinnholdet inkluderer:

1. Etter en grundig analyse av de ulike ytelsene til sensoren og undersøkelse av loven om endringer i sensorytelse med sensorgeometriske parametere. En ny type komposittbjelketype seks-akset kraftsensorstruktur er foreslått. Sensoren har en enkel struktur, tydelig deformasjon og enkel betjening av lappposisjonen. Den ortogonale testen og simuleringsmetodene for finite element brukes til å bestemme størrelsesparametrene til sensoren.

2. Bruk abaqus analyseprogramvare for å bygge sensormodellen, og utfør statisk og dynamisk analyse på sensoren. Tøyningsfordelingen til sensoren under den eksterne kraftbelastningen og egenfrekvensen til de første seks ordrene til sensoren oppnås. Resultatene viser at sensoren har god linearitet.

3. Bestem utformingen av den seksdimensjonale kraftsensoren basert på det grunnleggende prinsippet til Whits surge cup. Basert på analyseresultatene fra den endelige elementmetoden, bestemme deformasjonsområdet til den elastiske kroppen, kombiner skalaen til sensorstrukturen og utfør en rimelig layout på den. Og øk utgangen på riktig måte, og reduser det interdimensjonale koblingsproblemet til den seksdimensjonale kraftsensoren på lappen.

4. Utvikle en spesiell kalibreringsenhet for sensoren. I henhold til strukturen og formen til sensoren, design et sett med spesielle sensorkalibreringsenheter. I følge resultatene fra simuleringseksperimentet er sensoren frakoblet. Bruk kvadratmetoden og BP-nevrale nettverksmetoden for å beregne forholdet mellom dem og fullføre kalibreringsstudien av sensoren. Studien viser at BP-nevrale nettverksmetoden har en bedre avkoblingseffekt.

RELATED NEWS