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一种新型大刚度高灵敏度的并联六维力传感器设计研究
第 1期 机械设计与制造
2012年 1月 Machinery Design Manufacture
文章编号：1001—3997(2012)01—0023—03
一 种新型大刚度高灵敏度的并联六维力
传感器设计研究术
刘芳华 倪受东 张 弛
(’江苏科技大学 机械工程学院，镇江 212003)(z南京工业大学 机械与动力工程学院，南京 210009)
Researchonthedesignofanew parallelsix-axisforcesensor
withhighrigidityandhighsensitivity
LIU Fang-hua1,NIShou-dong2,ZHANG Chi
(Depa~mentofMechanicalEngineering，JiangsuUniversityofScienceandTechnology，Zhenjiang212003，China)
(2SchoolofMechanicalandPowerEngineering，NanjingUniversityofTechnoloyg，Nanjing210009，China)
； 摘【 要】腕力传感器是一类重要的机器人传感器，腕力传感器的结构设计好坏直接影响到传感 {
}器的各项指标。在分析了并联力传感器的力变换原理，利用并联传感器的空间力传递关系，直接推导出 {
l感测力的六维雅可比矩阵，并将六维力雅可比矩阵用具体的结构参数解析表达，在此基础上设计了一种 {
}新的并联六维力传感器，新设计的附加弹性体的采用，使该传感器具有很大的刚度，同时具有很高的检 {
l测灵敏度，从而很好地解决了传感器的刚度与灵敏度之间的矛盾，探索了传感器设计的新方法和途径。 i
} 关键词：机器人；腕力传感器；附加弹性体；刚度；灵敏度 l
} A【bstract】Wristforcesensoris0neQ厂themostimportantrobotsensors，whichstructuredirectly 2
}fectstheindexofthesensor．Throughanalyzingthetheoryofofrceexchangeoftheparallelforcesensor，six{
idimensionsofrceJacobinamatrixsiinferreddirectlythroughusingthespatialofrcetransferrelationsof 2
》parallelsensor．ThentheconcretestructurepraameterisexpressedthroughtheJacobianmatrix，basedon 《
}which口newsix-axispraallelofrcesensorisdesigned,whichmakestherd nadsensitivityofthesen—l
；8orshigherbecauseoftheapplicationofnewdesignedadditionalelasticcomponent．Thusthecontradiction 《
}betweenrigidityandsensitivityissolved，whichhasprovidedagoodmethodnadsolutionofrothersensor；
}deing ；
} Keywords：Robot；Wristforcesensor；Additionalelasticcomponent；Rigidity；Sensitivity 5
中图分类号：TH16，TP212 文献标识码 ：A
． — -
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