基于差動式壓電多維力（6維）傳感器的研究.pdf

1、多維力傳感器是實現(xiàn)機器人類人化和智能化最為重要的一種傳感器，它是工程力學檢測和機器人運動控制的基礎。隨著機器人技術的發(fā)展，多維力傳感器的應用范圍已經(jīng)越來越廣泛。本文利用壓電原理研究和設計了差動式壓電多維力傳感器，論文論述了壓電原理，建立了多維力傳感器模型，給出了基于該傳感器的靜態(tài)、動態(tài)標定系統(tǒng)，對壓電式力傳感器的信號處理電路進行了重點研究與設計制作。本文主要完成了以下幾方面工作： ①從生物壓電效應和“生物皮膚”效應出發(fā)，提出了“

2、組合式”力傳感器設計方法，并應用于差動式壓電多維力傳感器的設計中。建立了該傳感器的數(shù)學模型，并進行了詳細的理論推導，實驗結論表明該差動式壓電多維力傳感器具有結構簡單、易加工、體積小、靈敏度及固有頻率高、受溫度影響小、極間干擾小、能有效抑制系統(tǒng)誤差和隨機誤差等優(yōu)點。 ② 通過對現(xiàn)有力傳感器標定設備的研究分析，依據(jù)砝碼標定裝置的原理，設計了差動式壓電多維力傳感器的靜態(tài)、動態(tài)兩用砝碼式加載裝置及相應的標定系統(tǒng)，并推導出了施加標準力的理

3、論公式。 ③ 完成了基于壓電式傳感器的二次儀表——準靜態(tài)電荷放大器的優(yōu)化設計工作，對電荷放大器的程控化基本理論進行了詳盡的對比論述，給出了相關的計算公式和設計方法，為下一步實現(xiàn)準靜態(tài)電荷放大器的程控化提供了理論依據(jù)。 ④在現(xiàn)有的實驗條件下，完成了對論文中涉及的準靜態(tài)電荷放大器的設計、制作與實驗，并將實驗測試的低頻下限頻率與現(xiàn)有電荷放大器在同等條件下測試的低頻下限進行了對比實驗，結果令人滿意，達到了設計要求。 ⑤本