Desain dan penelitian sensor gaya enam sumbu presisi tinggi jenis baru

2025-03-01

Sensor gaya sumbu tunggal tradisional tidak lagi dapat memenuhi kebutuhan produksi dan teknologi modern. Sensor gaya enam sumbu semakin menarik perhatian banyak ilmuwan. Sensor gaya enam sumbu dapat mengukur gaya dan torsi dalam enam arah secara bersamaan dan banyak digunakan pada mesin, lengan robot, ruang angkasa, biomedis, dan bidang lainnya. Namun, sensor gaya enam sumbu yang dipelajari saat ini umumnya memiliki banyak masalah. Sensor dengan presisi tinggi dan sensitivitas tinggi sangat dibutuhkan untuk penelitian lebih lanjut. Makalah ini menggabungkan analisis teoritis, simulasi elemen hingga dan eksperimen simulasi, serta mengoptimalkan struktur sensor berdasarkan penelitian sensor yang ada. Tipe baru sensor gaya enam sumbu presisi tinggi diusulkan. Isi penelitian utama meliputi:

1. Setelah melakukan analisis mendalam terhadap berbagai kinerja sensor dan mengeksplorasi hukum perubahan kinerja sensor dengan parameter geometris sensor. Tipe baru struktur sensor gaya enam sumbu tipe balok komposit diusulkan. Sensor ini memiliki struktur sederhana, deformasi yang jelas, dan pengoperasian posisi tambalan yang mudah. Metode uji ortogonal dan simulasi elemen hingga digunakan untuk menentukan parameter ukuran sensor.

2. Gunakan perangkat lunak analisis abaqus untuk membangun model sensor, dan melakukan analisis statis dan dinamis pada sensor. Distribusi regangan sensor di bawah beban gaya eksternal dan frekuensi alami dari enam orde pertama sensor diperoleh. Hasilnya menunjukkan bahwa sensor memiliki linearitas yang baik.

3. Berdasarkan prinsip dasar cangkir lonjakan Whits, tentukan tata letak sensor gaya enam dimensi. Berdasarkan hasil analisis metode elemen hingga, tentukan luas deformasi benda elastis, gabungkan skala struktur sensor, dan lakukan tata letak yang wajar di atasnya. Dan tingkatkan output dengan tepat, dan kurangi masalah kopling antar dimensi dari sensor gaya enam dimensi di patch.

4. Mengembangkan perangkat kalibrasi khusus untuk sensor. Sesuai dengan struktur dan bentuk sensor, rancanglah seperangkat perangkat kalibrasi sensor khusus. Berdasarkan hasil percobaan simulasi, sensor dipisahkan. Gunakan metode persegi dan metode jaringan saraf BP untuk menghitung hubungan di antara keduanya dan menyelesaikan studi kalibrasi sensor. Studi menunjukkan bahwa metode jaringan saraf BP memiliki efek decoupling yang lebih baik.

RELATED NEWS