超小型无线多轴传感器设计与实现

小型化、低功耗一直是智能穿戴领域多轴传感器的设计目标。该设计由无线蓝牙MCU,微型天线,无线充电单元,多轴传感器等组成,实现微系统控制、运动和姿态信息采集、无线数据传输、无线充电等功能。产品尺寸34.00×27.00×10.50mm,工作时间大于30小时,可作为独立终端部署于人体、设备相关部位,收集运动和姿态数据上传主机并由后端APP及算法实现运动状态监测、数据分析。亦可作为模块集成于电子终端设备,为终端小型化设计提供便利。

一种机器人多轴腕力传感器弹性体有限元分析

建立一种机器人腕力传感器弹性体的静、动特性的有限元计算模型，分析传感器弹性体在各种工况下的应力分布规律以及固有振动的频率和振型，为改进传感器的弹性体的设计，进行传感器结构的优化设计进行前期的准备。

基于正交试验设计的多轴腕力传感器静动特性的数值分析

在文献［１］的基础上，应用正交试验设计，本文对多轴腕力传感器弹性体的静、动特性进行数值分析，全面分析结构主要参数对传感器静、动特性的影响。

一种水下机器人用多轴力传感器的结构设计

水下机器人用多轴力传感器的设计必须首先解决水压力平衡的问题。通过对几种典型的机器人用多轴力传感器结构在水压作用下的应力、应变进行分析,得到这几种结构的特点和适用条件:实心的柱体可以承受深水压力,但由于海水的腐蚀作用,开放式柱体不适合作为弹性体;充油或充气的刚性封闭的薄壁结构不能承受深水压力;带补偿膜的薄壁圆筒结构只能承受浅水压力的作用;用软外囊封包的结构可以承受深水压力,实现足够大的体积变化而不致被破坏,但存在容易破损以及形状、质心不定的缺陷。提出一种水下机器人用多轴力传感器自适应结构的设计构思,这种结构兼有开放式和封闭式结构的优点。按照这种设计构思已试制出原型样机。

汽车碰撞试验用多轴压阻加速度传感器及校准方法

通过对汽车碰撞试验用多轴加速度传感器的特性介绍,推荐了在汽车碰撞试验领域中多轴压阻式加速度传感器的选用方法。并针对汽车碰撞试验用多轴压阻式加速度传感器的计量性能结合相关标准及设备对主要校准参数、方法做了探讨,建立了一套基于比较法为原理的校准方法。从而进一步保障汽车碰撞试验数据的准确度,提升碰撞试验的可信度。

基于多轴惯性传感器的方向盘转角检测系统

提出一种基于多轴惯性传感器的方向盘转角检测系统,实现无线外置式、全范围转角实时检测。通过将三轴加速度分量在Roll-Pitch模型中进行姿态解析,并利用三轴角速度数据对解析角度进行互补滤波以改善高频特性,设计归零补偿和全角补偿算法,系统能够获取以0°为初始角度,±720°绝对位置的方向盘全角数据。方向转角检测结果通过蓝牙模块无线传输至PC或智能终端。对比实验结果表明:该系统检测的方向盘转角与真值呈现良好的线性相关。实车测试结果表明:本系统可实现对常见的驾驶行为的实车、实时辅助判别。

软囊式水下力传感器的力学特性与设计原则

以水下机器人用多轴力传感器的压力平衡结构为研究对象,基于液体的可压缩性,根据弹性薄壳力学分析,选择长壳理论研究软囊变形,并对其进行修正。指出软囊变形所引起的额外轴向力对设计和使用水下力传感器是不可忽视的,提出软囊式压力平衡传感器内外压力差的迭代算法,推导出软囊式压力平衡的内外压差、额外轴向力及相关公式。分析压力差在传感器上产生的额外轴向力及有关的影响因素,总结软囊式压力平衡能够胜任大压力平衡,且对大压力下的微小压力具有极强的平衡能力的特点。得出软囊式水下力传感器结构应紧凑、长径比应小、壁厚应尽可能小、内部存油液应少的设计原则。

膜片式水下力传感器力学特性与设计原则分析

以水下机器人所用多轴力传感器的压力平衡结构为研究对象,基于液体的可压缩性,提出了膜片式压力平衡传感器内外压力差的迭代算法,推导出了膜片式压力平衡法的内外压力差、额外轴向力及相关公式。分析了压力差在传感器上产生的额外轴向力及影响额外轴向力的相关因素,结果表明,膜片式压力平衡法难以胜任大压力平衡。总结了膜片式水下力传感器结构设计原则:基于膜片式压力平衡的水下力传感器结构应紧凑,其长径比、壁厚应尽可能小;压力平衡膜片面积应尽量大,而内部存油液应尽量少。

基于MEMS力传感器的智能绑带装置研制

该文研制了一种基于MEMS力传感器技术的智能货物绑带装置。攻克了多轴传感器的采集一致性及抗干扰等关键技术,提高了使用过程中传感器的测量信号稳定性及测量可靠性,研发了单片集成多轴MEMS力传感器,阐述了MEMS力传感器制作工艺;研究了小体积大电流控制技术,完成智能货物绑带装置的电动控制系统设计;解决了复杂电磁环境下的无线信号的可靠传输,实现稳定无线数据通信。本装置的研制,为物流行业提供了一种新的货物捆绑技术。

汽车碰撞试验用假人多轴力传感器的校准技术研究

介绍了利用标准测力仪和数字多用表校准汽车碰撞试验用假人多轴力传感器的方法,通过校准数据与传感器原制造厂出厂数据的比对验证了校准方法的有效性,实现了假人多轴力传感器的校准。

基于LoRa技术城市智能井盖系统解决方案

针对现有城市井盖系统管理落后的问题,提出了一种基于LoRa和多轴传感器的智能井盖系统解决方案。该系统使用多轴传感器实时检测井盖的状态,利用LoRa扩频技术来实现状态信息的传输。所有井盖的状态信息通过LoRa网关上传到云平台服务器存储,上层应用平台通过以太网实现对井盖状态的实时监控、及时报警、及时处置等功能。实验结果表明该系统能有效实时监控井盖状况,具有灵敏度高、低功耗、低成本等优点,对城市交通的改善具有重要意义。

机器人惯性参数辨识的若干方法及进展

当代机器人技术的发展对机器人动态特性提出了更高的要求,惯性参数是影响机器人动态特性的主要参数之一。文章回顾了当前辨识机器人惯性参数的各种方法,讨论了各种方法的优点和存在的问题;介绍了基于传感器信息的机器人惯性参数识别方面的研究进展;给出本文的小结和有待于进一步研究的课题。