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论文类型： 期刊论文

发表时间： 2011-12-15

发表刊物： 光学精密工程

收录刊物： PKU、ISTIC、CSCD、EI、Scopus

卷号： 19

期号： 12

页面范围： 2954-2962

ISSN号： 1004-924X

关键字： Stewart并联结构;六维力/力矩传感器;解耦矩阵

摘要： 针对六维力/力矩传感器测量量程受限问题,提出一种具有分载测量功能的预紧式Stewart结构六维力/力矩传感器.首先,对比传统Stewart结构力/力矩传感器,阐述了预紧式六维力/力矩传感器的结构特点和测量原理.然后,完成了预紧式Stewart结构六维力/力矩传感器的结构设计.建立了传感器的有限元模型,对模型进行了模态分析,得到了传感器的前五阶固有频率和振型,并确定了传感器的工作带宽为0～204 Hz.最后,研究了传感器的静态标定原理,并对传感器进行了静态标定实验,得到了传感器的标定实验解耦矩阵.实验结果表明,该预紧式Stewart结构六维力/力矩传感器的测力量程为0～3 000 N,测力矩量程达0～300 N·m,测量精度优于实际值的7.5％.传感器能够满足空间六维力/力矩的测量,具有量程大、解耦计算简单、安装调试方便等优点.