Proiectarea și cercetarea unui nou tip de senzor de forță cu șase axe de înaltă precizie

2025-03-01

Senzorii de forță tradiționali cu o singură axă nu mai pot satisface nevoile producției și tehnologiei moderne. Senzorii de forță cu șase axe atrag din ce în ce mai mult atenția multor cercetători. Senzorii de forță cu șase axe pot măsura forțele și cuplurile în șase direcții în același timp și sunt utilizați pe scară largă în mașini, brațe robot, aerospațială, biomedicină și alte domenii. Cu toate acestea, senzorii de forță cu șase axe studiați în prezent au în general multe probleme. Senzorii de înaltă precizie și de înaltă sensibilitate sunt necesari urgent pentru cercetări ulterioare. Această lucrare combină analiza teoretică, simularea cu elemente finite și experimentele de simulare și optimizează structura senzorului pe baza cercetărilor existente. Este propus un nou tip de senzor de forță cu șase axe de înaltă precizie. Principalele conținuturi ale cercetării includ:

1. După o analiză aprofundată a diferitelor performanțe ale senzorului și explorarea legii modificărilor performanței senzorului cu parametrii geometrici ai senzorului. Este propus un nou tip de structură de senzor de forță cu șase axe tip fascicul compozit. Senzorul are o structură simplă, o deformare evidentă și o operare ușoară a poziției patch-ului. Testul ortogonal și metodele de simulare cu elemente finite sunt utilizate pentru a determina parametrii de dimensiune ai senzorului.

2. Utilizați software-ul de analiză abaqus pentru a construi modelul senzorului și efectuați analize statice și dinamice pe senzor. Se obțin distribuția tensiunii senzorului sub forța externă și frecvența naturală a primelor șase ordine ale senzorului. Rezultatele arată că senzorul are o liniaritate bună.

3. Pe baza principiului de bază al cupei de supratensiune Whits, determinați configurația senzorului de forță cu șase dimensiuni. Pe baza rezultatelor analizei metodei elementelor finite, determinați zona de deformare a corpului elastic, combinați scara structurii senzorului și efectuați un aspect rezonabil pe acesta. Și creșteți producția în mod corespunzător și reduceți problema de cuplare interdimensională a senzorului de forță cu șase dimensiuni de pe plasture.

4. Dezvoltați un dispozitiv special de calibrare pentru senzor. În funcție de structura și forma senzorului, proiectați un set de dispozitive speciale de calibrare a senzorului. Conform rezultatelor experimentului de simulare, senzorul este decuplat. Utilizați metoda pătratului și metoda rețelei neuronale BP pentru a calcula relația dintre ele și a finaliza studiul de calibrare a senzorului. Studiul arată că metoda rețelei neuronale BP are un efect de decuplare mai bun.

RELATED NEWS