Проектиране и изследване на нов тип високопрецизен шестосен сензор за сила

2025-03-01

Традиционните едноосни сензори за сила вече не могат да отговорят на нуждите на съвременното производство и технологии. Шестосните сензори за сила все повече привличат вниманието на много учени. Шестосните сензори за сила могат да измерват сили и въртящи моменти в шест посоки едновременно и се използват широко в машини, роботизирани ръце, космическа техника, биомедицина и други области. Въпреки това, изследваните понастоящем сензори за сила с шест оси обикновено имат много проблеми. Спешно са необходими сензори с висока точност и висока чувствителност за по-нататъшни изследвания. Тази статия съчетава теоретичен анализ, симулация на крайни елементи и симулационни експерименти и оптимизира структурата на сензора въз основа на съществуващи сензорни изследвания. Предлага се нов тип високопрецизен сензор за сила с шест оси. Основното съдържание на изследването включва:

1. След задълбочен анализ на различните характеристики на сензора и изследване на закона за промени в работата на сензора с геометричните параметри на сензора. Предложен е нов тип структура на сензор за сила с шест оси от композитен лъч. Сензорът има проста структура, очевидна деформация и лесна работа с позицията на пластира. Ортогоналният тест и методите за симулация с крайни елементи се използват за определяне на параметрите на размера на сензора.

2. Използвайте софтуера за анализ на abaqus, за да изградите модела на сензора и да извършите статичен и динамичен анализ на сензора. Получават се разпределението на деформацията на сензора при натоварване от външна сила и собствената честота на първите шест разряда на сензора. Резултатите показват, че сензорът има добра линейност.

3. Въз основа на основния принцип на помпата на Whits, определете разположението на шестизмерния сензор за сила. Въз основа на резултатите от анализа на метода на крайните елементи, определете зоната на деформация на еластичното тяло, комбинирайте мащаба на сензорната структура и извършете разумно оформление върху него. И увеличете изхода по подходящ начин и намалете проблема с междуизмерното свързване на шестизмерния сензор за сила върху пластира.

4. Разработете специално устройство за калибриране на сензора. Според структурата и формата на сензора, проектирайте набор от специални устройства за калибриране на сензора. Според резултатите от симулационния експеримент сензорът е отделен. Използвайте квадратния метод и метода на невронната мрежа BP, за да изчислите връзката между тях и да завършите проучването за калибриране на сензора. Проучването показва, че методът на невронната мрежа на BP има по-добър ефект на отделяне.

RELATED NEWS