空间机械臂用六维力传感器静态标定系统研究

为解决极端温度环境对空间机械臂用六维力传感器测量精度的影响,设计一种新型六维力传感器静态标定系统。系统由标定实验台、数据采集装置和分体式温控装置组成。其中标定实验台包含18路独立标定力通道,通过一次装卡可实现12个方向标定力/力矩的加载。采用研华UNO-3083G作为工控机,通过研华PCI-1742U数据采集卡配以电源转换模块实现六维力传感器输出信号的高速采集。分体式温控装置由温控箱、保温箱和保温送风管组成,可实现不同温度条件下六维力传感器的标定实验校准。在此基础上,研究了标定系统误差来源,计算了系统主要误差值。研究结果表明:相较第Ⅰ类误差,第Ⅱ类误差是影响标定系统精度的主要因素,研制的新型六维力传感器标定系统总体误差小于2.10%,满足使用需求。

基于局部去耦的重载Stewart 6维力传感器精度与刚度的综合优化设计

为了满足工业机器人用6维力传感器高精度、高刚度、大承载的性能要求,提出了一种局部去耦的设计方法,对重载Stewart 6维力传感器进行兼顾精度与刚度的综合优化.首先,通过结构参数优化,获取最优参数;其次,结合球铰去耦样机和无去耦措施样机的实验数据,分析得出耦合因素对传感器各支路输出特性的影响;再次,对传感器进行局部去耦设计,并通过有限元仿真加以验证.最后,样机实验结果显示相较于传统结构Stewart 6维力传感器,局部去耦的重载Stewart 6维力传感器除同样保留了较高的测试精度之外,在刚度方面也有大幅提升,可满足设计需求.