期刊文献+
共找到100篇文章
< 1 2 5 >
每页显示 20 50 100
Development and Calibration of a Hyperstatic Six-component Force/Torque Sensor 被引量:9
1
作者 HOU Yulei YAO Jiantao ZENG Daxing CHEN Jie ZHAO Yongsheng 《Chinese Journal of Mechanical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2009年第4期505-513,共9页
The six-component force/torque sensor has become one kind of the most important sensors with the ability of measuring all the external forces and torques. A novel hyperstatic six-component force/torque sensor based on... The six-component force/torque sensor has become one kind of the most important sensors with the ability of measuring all the external forces and torques. A novel hyperstatic six-component force/torque sensor based on the Stewart platform structure, which can be used for the force measurement of the robot wrist, is proposed, and its structural optimal design, finite element analysis and calibration experimentation is presented. The characteristic of the sensor structure is analyzed in comparison with the traditional Stewart platform-based sensor. The mathematical expression of the sensor's force mapping matrix is introduced. The condition number and generalized amplifying coefficient defined by singular values of force Jacobian matrix are used to evaluate the performances of isotropy and sensitivity of the sensor respectively. The optimal design of the sensor structure is performed with the objective of achieving high measurement sensitivity and good isotropy. The sensor prototype is fabricated, and the static and dynamic characteristics of the sensor are analyzed with finite element analysis software package ANSYS. The calibration device is manufactured, and the data acquisition and processing system is developed. The theoretical and experimental study of the static calibration of the sensor prototype is carried out. The results of simulation analysis and calibration experimentation prove the feasibility of the hyperstatic sensor structure, and the contents of this paper possess theoretical significance and engineering value for the further research and practical application of the six-component force sensor. 展开更多
关键词 force/torque sensor six-component hyperstatic finite element analysis CALIBRATION
下载PDF
Miniature 6-axis force/torque sensor for force feedback in robot-assisted minimally invasive surgery
2
作者 李坤 潘博 +3 位作者 高文朋 封海波 付宜利 王树国 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2015年第12期4566-4577,共12页
In order to restore force sensation to robot-assisted minimally invasive surgery(RMIS),design and performance evaluation of a miniature 6-axis force/torque sensor for force feedback is presented.Based on the resistive... In order to restore force sensation to robot-assisted minimally invasive surgery(RMIS),design and performance evaluation of a miniature 6-axis force/torque sensor for force feedback is presented.Based on the resistive sensing method,a flexural-hinged Stewart platform is designed as the flexible structure,and a straightforward optimization method considering the force and sensitivity isotropy of the sensor is proposed to determine geometric parameters which are best suited for the given external loads.The accuracy of this method is preliminarily discussed by finite element methods(FEMs).The sensor prototype is fabricated with the development of the electronic system.Calibration and dynamic loading tests for this sensor prototype are carried out.The working ranges of this sensor prototype are 30 N and 300 N·mm,and resolutions are 0.08 N in radial directions,0.25 N in axial direction,and 2.4 N·mm in rotational directions.It also exhibits a good capability for a typical dynamic force sensing at a frequency close to the normal heart rate of an adult.The sensor is compatible with surgical instruments for force feedback in RMIS. 展开更多
关键词 force feedback force/torque sensor Stewart platform optimal design robot-assisted minimally invasive surgery
下载PDF
Design and calibration of spoke piezoelectric six-dimensional force/torque sensor for space manipulator 被引量:1
3
作者 Yingjun LI Guicong WANG +3 位作者 Shuai ZHANG Yuanqin ZHOU Hongyu LI Zhenguang QI 《Chinese Journal of Aeronautics》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第1期218-235,共18页
The large manipulator outside the space cabin is a multi-degree of freedom actuator for space operations.In order to realize the automatic control and flexible operation of the space manipulator,a novel spoke structur... The large manipulator outside the space cabin is a multi-degree of freedom actuator for space operations.In order to realize the automatic control and flexible operation of the space manipulator,a novel spoke structure piezoelectric six-dimensional force/torque sensor with redundancy ability,high stiffness and good decoupling performance is innovatively proposed.Based on the deformation coordination relationship,the redundancy measurement mechanism is revealed.The mathematical models of the sensor with and without branch fault are established respectively.The finite element model is established to verify the feasibility of structure and redundancy measuring principle of the sensor.Depending on the theoretical analysis and simulation analysis,the prototype of the sensor is developed.Static and dynamic calibration experiments are carried out.The actual output voltage signal of the six-dimensional force/torque sensor is collected to establish the equation between the standard input applied load and the actual output voltage signal.Based on ant colony optimized BP algorithm,performance indexes of the sensor with and without branch fault are analyzed respectively.The experimental results show that the spoke piezoelectric sixdimensional force/torque sensor with the eight-point support structure has good accuracy and reliability.Meanwhile,it has strong decoupling characteristic that can effectively shield the coupling between dimensions.The nonlinear errors and maximum interference errors of decoupled data with and without branch faults are less than 1% and 2%,respectively.The natural frequency of the sixdimensional force sensor can reach 2856.45 Hz and has good dynamic characteristics.The research content lays a theoretical and experimental foundation for the design,development and application of the new six-dimensional force/torque sensors with redundancy.Meanwhile,it will significantly improve the research level in this field,and provide a strong guarantee for the smooth implementation of force feedback control of the space station manipulator project. 展开更多
关键词 Decoupling algorithm PIEZOELECTRIC REDUNDANCY Six-dimensional force/torque sensor Space manipulator
原文传递
Ground demonstration system based on in-orbit assembly oriented manipulator flexible force control 被引量:2
4
作者 乔冠宇 Gao Huibin +3 位作者 Peng Cheng Gu Yingying Xu Zhenbang Xu Boqian 《High Technology Letters》 EI CAS 2017年第3期271-278,共8页
To eliminate the load weight limit of carrier rockets and reduce the burden on support structures,in-orbit assembly is a key technology to make design of scattering a large diameter telescope into submirror modules,wh... To eliminate the load weight limit of carrier rockets and reduce the burden on support structures,in-orbit assembly is a key technology to make design of scattering a large diameter telescope into submirror modules,which requires smooth operation of assembly robots,and flexible force control technology is necessary. A ground demonstration system is presented for in-orbit assembly focusing on flexible force control. A six-dimensional force/torque sensor and its data acquisition system are used to compensate for gravity. For translation and rotation,an algorithm for flexible control is proposed. A ground transportation demonstration verifies accuracy and smoothness of flexible force control,and the transportation and assembly task is completed automatically. The proposed system is suitable for the development of in-orbit assembly robots. 展开更多
关键词 flexible force control gravity compensation ground demonstration system in-orbit assembly manipulator six-dimensional force/torque sensor
下载PDF
用于高精度电动钻孔器的复合力传感器设计
5
作者 顾井飞 陈兴强 《安阳工学院学报》 2024年第6期26-34,共9页
设计了一种用于高精度电动钻孔器的复合力传感器,能够为电动钻孔器的转速及进给速度的自动调节提供准确有效的反馈判断参数。传感器安装在电动钻孔器的驱动轴和钻头之间,能够将钻头受到的扭矩和沿轴线方向的阻力实时反馈给控制机构。传... 设计了一种用于高精度电动钻孔器的复合力传感器,能够为电动钻孔器的转速及进给速度的自动调节提供准确有效的反馈判断参数。传感器安装在电动钻孔器的驱动轴和钻头之间,能够将钻头受到的扭矩和沿轴线方向的阻力实时反馈给控制机构。传感器的旋转轴和弹性体采用一体式结构,通过力学计算确定了其应变与扭矩和轴向阻力成近似线性关系;利用有限元方法分析了弹性体的应变分布、扭力和阻力之间的相互影响和极限形变;通过实验,得到了传感器的解耦矩阵。实践表明,传感器扭矩信号的灵敏度可达2.6 mV·V^(-1),综合测量误差≤0.5%,阻力信号的灵敏度可达2.2 mV·V^(-1),综合测量误差≤2%。传感器安装在电动钻孔器上,能够将扭矩信息和阻力信息实时反馈给控制机构,有助于电动钻孔器及时和准确地对转速和进给速度进行主动调节。 展开更多
关键词 力敏传感器 扭矩测量 阻力测量 有限元分析 解耦矩阵
下载PDF
一种基于TMR技术的力矩传感器设计
6
作者 严逢辉 潘鸣 《智能物联技术》 2024年第5期92-98,共7页
针对电助力自行车的动态力矩测量,设计一种基于穿隧磁阻(Tunneling Magneto Resistive,TMR)的一维力/力矩的检测系统以及一种无线数能同传系统,用于测量人体在骑行过程中,施加在中轴上的力矩,并实现力矩传感器信号的多级放大以及信号采... 针对电助力自行车的动态力矩测量,设计一种基于穿隧磁阻(Tunneling Magneto Resistive,TMR)的一维力/力矩的检测系统以及一种无线数能同传系统,用于测量人体在骑行过程中,施加在中轴上的力矩,并实现力矩传感器信号的多级放大以及信号采集软件和硬件的设计。应用控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)总线接口与外部上层控制器通信,实时计算和传递电助力自行车骑行过程中的力矩信号。实验结果证明,该传感系统能够完成脚底踩踏力矩信息的实时采集、计算与通信。 展开更多
关键词 电助力自行车 动态力矩测量 力/力矩传感器
下载PDF
压磁效应及其在传感器中的应用 被引量:24
7
作者 郭沛飞 贾振元 +1 位作者 杨兴 齐薇 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2001年第1期26-29,共4页
铁磁性材料受到机械力的作用时 ,它的内部产生应变 ,导致导磁率发生变化 ,产生压磁效应。利用压磁效应可以开发出各种压磁式传感器 ,包括压磁式非接触扭矩传感器 ,压磁式非晶带加速度传感器和压磁式压力传感器等。文章重点介绍上述传感... 铁磁性材料受到机械力的作用时 ,它的内部产生应变 ,导致导磁率发生变化 ,产生压磁效应。利用压磁效应可以开发出各种压磁式传感器 ,包括压磁式非接触扭矩传感器 ,压磁式非晶带加速度传感器和压磁式压力传感器等。文章重点介绍上述传感器的原理 。 展开更多
关键词 压磁效应 扭矩传感器 加速度传感器 压力传感器 铁磁性材料
下载PDF
平板式压电六维力/力矩传感器的研制 被引量:12
8
作者 刘俊 秦岚 +2 位作者 李敏 刘京诚 薛联 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1569-1579,共11页
针对弹性体式六维力/力矩传感器存在的技术瓶颈,提出了一种新型平板式压电六维力/力矩传感器。首先,介绍了传感器的结构和工作原理,提出了两种石英晶片组布置方案。然后,推导了两种布置方案的传感器的数学模型,并建立了有限元模型,仿真... 针对弹性体式六维力/力矩传感器存在的技术瓶颈,提出了一种新型平板式压电六维力/力矩传感器。首先,介绍了传感器的结构和工作原理,提出了两种石英晶片组布置方案。然后,推导了两种布置方案的传感器的数学模型,并建立了有限元模型,仿真得到了两种结构传感器输出的电荷灵敏度、维间干扰、固有频率等重要参数,确定了石英晶片组相对合理的布置方式。最后,对传感器进行了静态和动态标定。研究结果表明:传感器结构简单合理、仿真分析方法和数学模型正确,固有频率>25 kHz,使用退耦矩阵后传感器的维间干扰<3%,基本满足传感器的设计指标。 展开更多
关键词 压电传感器 六维传感器 力/力矩传感器 有限元分析
下载PDF
基于六维力传感器的工业机器人末端负载受力感知研究 被引量:43
9
作者 张立建 胡瑞钦 易旺民 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期439-447,共9页
针对工业机器人末端负载与外界环境接触力的感知需求,在机器人法兰与负载之间设置六维力传感器,并研究一套标定与计算方法,综合考虑负载重力作用、传感器零点、机器人安装倾角等因素,利用不少于3个机器人姿态下的力传感器数据,可求得传... 针对工业机器人末端负载与外界环境接触力的感知需求,在机器人法兰与负载之间设置六维力传感器,并研究一套标定与计算方法,综合考虑负载重力作用、传感器零点、机器人安装倾角等因素,利用不少于3个机器人姿态下的力传感器数据,可求得传感器零点、机器人安装倾角、负载重力大小、负载重心坐标等参数,进一步可消除传感器零点及负载重力对受力感知的影响,精确得到机器人末端负载所受的外部作用力与力矩.实验得到对于重量从320 N到1 917 N的负载,在静态条件下,感知外力的误差在负载重力的0.28%以内,感知外力矩的误差在负载对传感器力矩的0.59%以内. 展开更多
关键词 受力感知 重力补偿 零点标定 六维力传感器 工业机器人
下载PDF
基于Stewart平台的六维力/力矩传感器各向同性的解析研究 被引量:13
10
作者 赵克定 杨灏泉 +1 位作者 吴盛林 袁立鹏 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期241-244,共4页
对基于 Stewart平台的六维力 /力矩传感器的雅可比矩阵进行了解析推导 ,用解析的方式求出它的奇异值。并对基于矩阵谱范数的条件数进行了研究 ,得到传感器的各向同性与其结构尺寸间的解析关系 。
关键词 六维力/力矩传感器 雅可比矩阵 条件数 各向同性
下载PDF
面向应用需求的力/力矩传感器技术发展动向 被引量:15
11
作者 戈瑜 吴仲城 葛运建 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2003年第2期188-192,共5页
本文论述了面向应用需求的力/力矩传感器发展现状和趋势,从机器人学、特种机器人及机器人化机器几个方面讨论了力传感器研究的现状和应用需求,并指出力传感技术发展的总趋势为利用新材料、新工艺实现微型化、集成化,利用新原理、新方法... 本文论述了面向应用需求的力/力矩传感器发展现状和趋势,从机器人学、特种机器人及机器人化机器几个方面讨论了力传感器研究的现状和应用需求,并指出力传感技术发展的总趋势为利用新材料、新工艺实现微型化、集成化,利用新原理、新方法实现更多种类的信息获取,再辅以先进的信息处理技术提高传感器的各项技术指标,以适应更广泛的应用需求。 展开更多
关键词 力/力矩传感器 机器人学 特种机器人 智能机器
下载PDF
五维力测力平台的研制 被引量:4
12
作者 唐毅 葛运建 +1 位作者 孙怡宁 申飞 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2001年第5期17-18,共2页
介绍了一种 5维力测力平台的原理 ,结构以及硬件设计和软件功能 ,这种结构的 5维力具有精度高 ,频响好的特性。
关键词 五维力 测力台 传感器 多维力传感器 研制
下载PDF
串并联微动机构的运动学分析 被引量:13
13
作者 毕树生 王守杰 宗光华 《机器人》 EI CSCD 北大核心 1997年第4期259-264,共6页
本文提出了一种新颖的用于微动操作的“串并联”机构,利用矢量运算的方法,简便地分析了它的运动学特性,阐述了此机构的一些特点,并根据讨论的结果,设计出了微操作手的样机.
关键词 串并联机构 运动学 微操作手
下载PDF
应变式扭矩传感器的设计研究 被引量:20
14
作者 殷宝麟 于影 +1 位作者 龙泽明 郭士清 《机械设计与制造》 北大核心 2011年第10期13-15,共3页
扭矩传感器应用广泛,对其研究十分必要。针对典型弹性元件理论分析的基础上,提出了5种应变式扭矩传感器的实现形式,并对其应变、变形及扭振固有频率进行了理论研究,分别建立了对应的力学模型。依据所建立的力学模型,以扭转变形最小为目... 扭矩传感器应用广泛,对其研究十分必要。针对典型弹性元件理论分析的基础上,提出了5种应变式扭矩传感器的实现形式,并对其应变、变形及扭振固有频率进行了理论研究,分别建立了对应的力学模型。依据所建立的力学模型,以扭转变形最小为目标函数,进行了弹性元件几何尺寸的优化设计,并分析了不同形式的扭矩传感器性能差异。最后,设计了一种应变式扭矩传感器,并对其进行了有限元仿真,仿真结果很好地验证了所建立的力学模型。故所建立的力学模型可以较好地解决应变式扭矩传感器的设计计算问题。 展开更多
关键词 扭矩传感器 弹性元件 力学模型 优化设计 有限元
下载PDF
集成式五维微力/力矩传感器的研究 被引量:9
15
作者 孙立宁 唐学燕 荣伟彬 《微纳电子技术》 CAS 2003年第7期467-469,共3页
五维微力 /力矩传感器应用于微装配机器人操作末端的微力觉感知 ,能够同时测量三个方向的微力Fx、Fy、Fz 和两个方向的微力矩Mx 和My;测力量程± 1N ,测力矩量程± 0 .0 5N·m ;放大电路集成在传感器的本体中。应用力学理... 五维微力 /力矩传感器应用于微装配机器人操作末端的微力觉感知 ,能够同时测量三个方向的微力Fx、Fy、Fz 和两个方向的微力矩Mx 和My;测力量程± 1N ,测力矩量程± 0 .0 5N·m ;放大电路集成在传感器的本体中。应用力学理论对本体进行理论分析 ,推导出计算公式 ,求出本体的应变 ;并采用有限元分析软件进行仿真 ,分析应变 。 展开更多
关键词 五维微力传感器 力矩传感器 微操作机器人 弹性体 结构形式
下载PDF
一种二维力/扭矩传感器的设计 被引量:6
16
作者 沈辉 吉爱红 +2 位作者 颜化冰 黄卫清 戴振东 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2006年第1期63-65,共3页
针对用于测试旋转型行波超声电机工作状态下定子、转子摩擦力/力矩的特殊要求,并利用有限元法对传感器进行了结构优化,设计了组合式二维传感器,该传感器的一维测量法向正压力;另一维测量扭矩。法向力的量程为0-200N,准确度为0.0... 针对用于测试旋转型行波超声电机工作状态下定子、转子摩擦力/力矩的特殊要求,并利用有限元法对传感器进行了结构优化,设计了组合式二维传感器,该传感器的一维测量法向正压力;另一维测量扭矩。法向力的量程为0-200N,准确度为0.09%;扭矩的量程为0-2N·m,准确度为0.41%。满足了试验要求。 展开更多
关键词 力传感器 扭矩 超声电机 测量 有限元法
下载PDF
六维力/力矩传感器静态解耦算法的研究与应用 被引量:25
17
作者 茅晨 宋爱国 +1 位作者 高翔 徐国政 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期205-210,共6页
维间耦合是影响多维力/力矩传感器测量精度的一个主要因素。介绍了六维力/力矩传感器维间耦合的基本原理,在研究基于求解矩阵广义逆的静态解耦算法的基础上,提出了基于耦合误差建模的静态解耦算法。以实验室研制的六维力/力矩传感器为... 维间耦合是影响多维力/力矩传感器测量精度的一个主要因素。介绍了六维力/力矩传感器维间耦合的基本原理,在研究基于求解矩阵广义逆的静态解耦算法的基础上,提出了基于耦合误差建模的静态解耦算法。以实验室研制的六维力/力矩传感器为例进行标定实验,用两种解耦算法对其进行解耦计算。实验结果证明基于耦合误差建模的静态解耦算法的有效性。 展开更多
关键词 维间耦合 六维力/力矩传感器 耦合误差模型 静态解耦算法
下载PDF
柔性并联六维力传感器力映射解析研究 被引量:10
18
作者 李立建 马爱霞 +2 位作者 姚建涛 徐音 赵永生 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期30-38,共9页
针对由柔性铰链构成的柔性并联Stewart平台六维力传感器弹性体结构,提出一种可用于柔性一体式并联六维力传感器六维外力与各柔性测力分支拉/压力间的精确力映射解析建模方法。基于虚功原理和几何相容条件并根据柔性铰链空间形式的柔度矩... 针对由柔性铰链构成的柔性并联Stewart平台六维力传感器弹性体结构,提出一种可用于柔性一体式并联六维力传感器六维外力与各柔性测力分支拉/压力间的精确力映射解析建模方法。基于虚功原理和几何相容条件并根据柔性铰链空间形式的柔度矩阵,构建传感器柔性串联支路末端的柔度矩阵和传感器的整体刚度矩阵。推导得到六维外力与传感器柔性分支杆所受轴向拉/压力间的解析映射关系。通过具体算例和传感器的有限元模型,对上述理论推导过程进行仿真验证。结果表明:理论值与仿真值基本吻合,最大误差在7%以内,从而说明了所提出的力映射解析方法具有较高的求解精度,并为柔性并联六维力传感器的尺寸优化设计奠定了理论基础。 展开更多
关键词 六维力传感器 并联结构 柔度矩阵 刚度建模 力映射
下载PDF
预紧式Stewart结构六维力/力矩传感器 被引量:16
19
作者 赵磊 刘巍 巩岩 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期2954-2962,共9页
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... 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0~204Hz。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 000N,测力矩量程达0~300N.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。 展开更多
关键词 Stewart并联结构 六维力/力矩传感器 解耦矩阵
下载PDF
应变式井下工程参数测量传感器组桥与布片研究 被引量:6
20
作者 胡泽 肖宇恒 +1 位作者 葛亮 张韬 《自动化仪表》 CAS 北大核心 2012年第5期77-79,共3页
为了实时了解井下钻头的工作情况,提高钻井的安全性和可靠性,设计了一种应变式传感器。该传感器使用4组全桥方式的测量电桥。测量电桥采用科学的布片和组桥方法,能同时测量钻压、扭矩和钻头所受的侧向力,并有效抵消温度对测量参数的影响... 为了实时了解井下钻头的工作情况,提高钻井的安全性和可靠性,设计了一种应变式传感器。该传感器使用4组全桥方式的测量电桥。测量电桥采用科学的布片和组桥方法,能同时测量钻压、扭矩和钻头所受的侧向力,并有效抵消温度对测量参数的影响,从而降低各测量参数之间的耦合影响。针对井下恶劣的工况条件,采用了镍铬铝合金制作的金属箔式应变片。该应变片能够抗高温、抗蠕变和耐腐蚀。现场试验结果表明,各组测量电桥能够满足实际工况需要。 展开更多
关键词 应变片 传感器 扭矩 侧向力 实时计量
下载PDF
上一页 1 2 5 下一页 到第
使用帮助 返回顶部