一种低耦合高精度六维力传感器设计及应用

多维力传感技术是工业智能化发展重要支撑技术之一。本文研制了一种中等量程的轮辐构型的电阻应变式六维力传感器,其量程为：切向力±300 N、法向力±600 N、力矩±25 N·m。传感器外圈和中心台通过4组特设的应变梁连接。每组应变梁包括一对处于两侧的“L”形梁及一根居中的扁平梁,能够从结构上降低维间耦合。进一步通过贴片及组桥方案设计从理论上消除了各方向间的耦合。静态标定结果表明,该传感器的维间耦合小于1%、测量精度不低于1‰、过载系数超过300%、非线性度低于0.3%。瞬态冲击法动态测试表明,该传感器具有较好的动态性能。本文将该六维力传感器用于机械臂抛光打磨过程的力学测量和反馈控制,取得了优异的效果,证实了传感器的可用性和优越性。该传感器将促进中国六维力测试技术发展、助力现代工业智能化进程。     

航天工业部和国家计量总局联合召开压电加速度传感器频率响应自动校验装置技术鉴定会

航天工业部和国家计量总局于1982年6月20日和21日在江西九江联合召开压电加速度传感器频率响应自动校验装置技术鉴定会。来自全国各地区有关单位的48位代表参加了会议。压电加速度传感器频率响应自动校验装置是1976—1985全国计量科学十年规划项目之一,由航天工业部七○二所研制。该系统由XST-2型跳点式扫描信号发生器(由七○二所和庐山电子仪器厂共同研制)、DAD-1多功能交直流变换器和SSD-1数字式双通道对数     

S型三分量测力传感器

本文主要介绍了三分量测力传感器及S型拉压式力传感器的设计思想,对应变式力传感器中的有关设计、粘贴和补偿等几个具体问题进行了探讨。     

声表面渡(SAW)力传感器

本文对声表面波(SAW)力传感器的基本工作原理进行了理论分析,同时对该传感器进行了实验研究。实验获得了约2.3kHz/9.8×10~(-3)N 的力灵敏度。实验表明该传感器是一个线性传感器,对于微力测量十分敏感。     

技术交流动态

国内技术交流: 1.1977年9月参加科学院二局在北京召开的“激光破坏机理”交流会。资料归档号:1877 2.1977年10月参加国防科委在桂林召开的“781(可靠性)会议”。归档号:1879。 3.1977年11月参加中国计量科研院在厦门召开的“力传感器的研制和应用测试技术     

一种六维力传感器的新型布片和解耦方法

提出一种新型的六维力传感器的应变片布片和解耦方案,利用简单的轮幅式结构,采用二向应力片的原理,构成直接输出型六维力传感器。采用该种吊法和组桥方式,很好地解决了六维力传感器弹性体结构设计和应变片布片、组桥之间的矛盾,具有结构简单,直接解耦,易于标定和低成本的优点     

用力传感器测量位移和加速度的方法

指出用常规方法测量位移和加速度的局限性。依据力传感器良好的频响特性,并借助ＦＦＴ技术,提出一种用力传感器测量位移和加速度的新方法。该方法实现简便,能在较宽的频率范围内测量位移和加速度,尤其能较精确地测量大位移和低频加速度,还能校准加速度传感器低频段特性。实验证明,该方法是行之有效的。     

六维力传感器静态标定及解耦研究

设计了一种八梁结构轮辐式六维力传感器的静态标定试验台,并从传感器的静态耦合特性和解耦算法两方面进行了研究。给出了详细的标定过程,获取了试验数据样本。基于试验样本构造了标定矩阵。结果表明:该传感器在结构上具有良好的自解耦特性,通过解耦算法对传感器输出进行解耦后,传感器的耦合误差基本被消除,满程测量精度能达到2.6%,为该种六维力传感器的实用及其产业化奠定了基础。     

五自由度位置传感器——磁悬挂天平技术研究之一

30mm×30mm 五分量磁悬挂天平主要由位置传感器、电磁铁组、磁悬挂控制器、力测量与校准系统等部分构成。本文对五自由度位置传感器进行研究,重点推导了传感器数学模型,简要介绍了实用的信号处理方法。     

机器人力控制研究综述

回顾了机器人力控制研究历史及目前的力控制研究现状；详细分析了现有的四种研究策略：阻抗控制、力／位混合控制、自适应控制策略、智能控制新策略；阐述了作者提出的“力／位并环控制”的智能新策略；提出了机器人力控制的四大关键问题：位置伺服、碰撞冲击及稳定性、未知环境的约束、力传感器；文末展望了力控制研究的发展趋势——智能控制。     

Stewart六维力/力矩传感器弹性体的设计分析

分析了六维力／力矩传感器弹性体结构;提出了基于Stewart平台的球形连接分体式弹性体的设计方案;对Stewart平台的六维力弹性体结构进行建模,用有限元方法做单维力和力矩的加载求解;经数值分析得到应力与应变的分布,从而求解出最大受力分布点,经线性变化得到输出与载荷之间的传递矩阵,并求解出六维力大小;调整上下平台夹角α,β,半径R1,R2及杆长L等参数,对传感器结构参数进行设计,列出设计数据表为Stewart六维力传感器结构参数的设计提供了参考依据。     

一种基于波形弹簧的空间驱动机构轴承预紧力研究

基于波形弹簧提出了一种针对空间驱动机构角接触轴承的预紧力方法;文中对波形弹簧进行了设计,对波形弹簧进行了常温、耐压后、高低温刚度试验,验证了波形弹簧刚度的稳定性;然后将波形弹簧安装在驱动机构中,使用压力传感器监测波形弹簧施加在轴承上的预紧力;最后将驱动机构连同波形弹簧、压力传感器进行了高低温试验。试验表明,该种方式对轴承施加的预紧力,在高低温条件下性能稳定,具备一定的工程可行性。     

间接测力法在力限振动试验中的应用研究

本文给出了一种基于振动台电枢测力法在航天器振动试验中的应用方法,验证了基于振动台电枢测力法的合理有效性,并给出了应用该方法的航天器振动试验实例。结果显示,该方法能够有效缓解航天器振动试验中的过试验问题。与传统力限振动试验方法相比,既省去了力传感器的安装调试等过程,又避免了力传感器安装可能带来的航天器安装边界改变。     

机器人务控制研究综述

回顾了机器人控制研究历史及目前的力控制研究现状，详细分析了现有的四种研究策略：阻抗控制，力／位混合控制，自适应控制策略，智能控制新策略；阐述了作者提出了“力／位并环控制”的智能新策略；提出了机器人力控制的四大关键问题：位置伺服，碰撞冲击及稳定性，未知环境的约束，力传感器，文末展望了力控制研究的发展趋势－智能控制。     

能消除力偏心影响的光纤测力传感器

本文介绍了一种光纤测力传感器。利用两根多模光纤束传输光信号,采用一种特殊的结构形式,能够有效地消除力偏心对传感器输出的影响。另外,还介绍了温度补偿电路,包括光源驱动也路及光信号接收电路。     

新产品

UniMeasure公司介绍了一个新的力传感器UniMeasure-80 F。据说它不需要外电源,在无接触、无滑动摩擦、无磨损情况下分辨率特别高,精度为实际读出的1％。生产和试验可用它作与力有关的测量,如重量、纯力试验、张力、张力强度等的测量。还可用在爆炸气体、液体等,重力限制直至3000克。所用的是霍尔效应原理,在一块半导体基     

学术动态

该课题是航空航天工业部资助的航空青年基金项目。以金问林副教授为课题组长的课题组经过两年多的攻关,于1991年12月19日通过了由航空航天工业部科学技术研究院主持的鉴定。 该项目对多维动态力传感器的静态和动态精度问题作了全面的研究,提出了用以解决应变式多维动态力传感器刚度与灵敏度矛盾的“主从弹性元件设计方法”,应用了消除传感器各维间相互干扰的“附加应变片补偿方法”,建立了有关的物理、数学模型,并作了相应的理论分析。 鉴定委员会专家一致认为:该研究提出的方法及相应的理论分析新颖独特,经国际联机     

石英谐振式力传感器

本文介绍了一种新型的具有频率输出的测力传感器——石英谐振式测力传感器的设计、结构、工艺及安裝调试中的有关问题。该传感器采用频率控制中被广泛使用的AT 切型石英谐振器为力敏感元件。当被测力作用在谐振器的边缘上时,会使谐振频率随着力值的大小发生线性偏移,选择力方位角约40°,以减小温度对传感器灵敏度的影响;为了减小传感器的零点温漂,设计了具有双片谐振器的差动式传感器,即选用两片频率温度特性一致的石英谐振器,其中一片用来感受被测力,另一片只感受温度,用作温度补偿。为了减小电路引线对传感器输出的影响,采用了将振荡电路安装在传感器壳体内的结构形式。文中还给田了传感器的实验数据。     

周源泉等完成“可靠性增长研究”

由钱学森倡导的,属于国家“七五”科技攻关课题——“可靠性增长研究”,已由航空航天部702所(代号BISE)高级工程师周源泉、翁朝曦等完成,并通过航空航天部与机械电子部联合召开的“可靠性增长研究”部级技术鉴定会。鉴定会认为:此项研究不仅在国内居领先地位,在国际上也是高水平的。为此,1989年2月23日,新华社发表了“周源泉等研究可靠性增长有术,为产品优质提供现代科学新法”的专电。     

民航二所两项科研成果通过鉴定

10月22日,民航局人事科教司在桂林组织召开科研成果鉴定会。民航二所“基于增强现实技术的远程塔台系统关键技术研究”、“先进场面活动引导和控制系统重大专项关键技术研究”两项科研成果顺利通过民航局鉴定。