重載并聯六維力傳感器模型重構理論與實驗研究.pdf

1、本文主要對面向重載應用的并聯六維力傳感器進行理論、仿真及實驗研究，從構型綜合、理論建模、仿真分析、模型重構理論研究、樣機設計及測試等多方面系統地展開研究，為并聯六維力傳感器在重載領域的應用提供理論依據及設計基礎。
　　首先，通過對可實現重載六維力測量的并聯機構構型綜合，提出多種具有不同承載結構的并聯六維力傳感器。最終確定以采用混合分支輪輻式布置的柔性并聯機構做為本文的研究對象。通過螺旋理論建立所提出的幾種輪輻式并聯六維力傳感器的數

2、學模型并討論了構型可行性。
　　其次，利用柔性串聯支路的變形疊加原理，對單個柔性串聯測量分支進行剛度建模，得到柔性串聯分支及承載分支的剛度矩陣?；趶椥泽w小變形假設理論及柔性并聯機構的位移協調思想，構建傳感器整體的解析剛度模型，以此為切入點，最終建立能夠揭示重載力感知機構測力本質的測力分支與外載之間解析力學模型。
　　再次，利用有限元仿真對重載并聯六維力傳感器的性能進行研究。分析了主要構型尺寸對傳感器靈敏度的影響規(guī)律，提出了

3、適用于重載并聯六維力傳感器的靈敏度等效指標，為了達到傳感器較高的測量靈敏度，以此靈敏度指標為優(yōu)化目標對傳感器主要結構參數進行了優(yōu)化，利用虛擬樣機技術對重載并聯六維力傳感器虛擬標定并分析。
　　最后，重點研究了并聯六維力傳感器的模型重構理論。一方面，以數值的方法建立柔性并聯機構受外載影響的重構剛度模型；另一方面利用多約束柔性并聯機構的多測量模型特點，提出面向多任務需求的自適合測量模型重構理論，充分利用了采用冗余并聯機構傳感器的多測量