六维力传感器的原理与设计.ppt

案例：六维力传感器的原理与设计

六维力传感器每个力对应一个矢量既有大小又有方向单维力传感器:只有力大小已知某些方面应用时需要已知更多的信息单维力传感器：两个力看起来都是5N六维力/力矩传感器三维空间：需要知道每个轴上的力和力矩

六维力传感器的结构3竖直支承六维力传感器4竖直支承六维力传感器圆筒形六维力传感器双环形六维力传感器十字叉式六维力传感器8竖直支承六维力传感器

6维力传感器的结构T型杆结构六维力传感器非径向三梁结构六维力传感器高等人发明的六维力传感器

Stewart力传感器样机Dwarakanathetal.的六维力/力矩传感器Nguyenetal.的六维力/力矩传感器Ranganathetal.的六维力/力矩传感器Kang的六维力/力矩传感器

传统的Stewart力传感器优点刚度大结构紧凑承载能力大无累积误差精度高反解简单

缺点传统的Stewart力传感器关节摩擦力矩较大易产生机械间隙和迟滞现象很难使各预紧力一致传统的采用球副

预紧式传感器的结构分析修正后具有单一约束的球副大大降低了关节摩擦力矩的影响减小了机械滞后现象预紧分支

01预紧螺母03上平台05预紧支路02有中间预紧分支的预紧式传感器04弹性分支06下平台

双层预紧式力传感器中间预紧分支的结构相对比较复杂施加预紧力比较困难1具有7分支的双层预紧式力传感器2

双层预紧式力传感器下平台;（6）球窝；（7）预紧螺栓；（8）基座02测力平台；（2）预紧平台；（3）测量分支；（4）球窝；01

8分支上下层预紧式力传感器测力平台;(2)预紧平台;(3)测量分支;0102球窝;(5)预紧螺栓;(6)基座

8分支左右预紧式力传感器测力平台;左预紧平台;测量分支;右预紧平台;预紧螺栓。

实验研究具有中间预紧分支的力传感器样机加载面标准单维力传感器

六维力传感器的标定系统01单维力传感器02数据采集和处理软件03六维力传感器04载荷05导轮06

测量误差力/力矩分量测量误差Fx0.2%Fy0.4%Fz1.3%Mx0.1%My1.1%Mz0.4%

六维力/力矩传感器的应用机械臂的末端感应器触觉微力的测量六维力/力矩传感器有着很广泛的应用，如机械装配、产品测试、机器人物料输送、触觉、微力测量等。