Zasnova in raziskava novega tipa visoko natančnega šestosnega senzorja sile

2025-03-01

Tradicionalni enoosni senzorji sile ne morejo več zadovoljiti potreb sodobne proizvodnje in tehnologije. Šestosni senzorji sile vedno bolj pritegnejo pozornost številnih znanstvenikov. Šestosni senzorji sile lahko merijo sile in navore v šestih smereh hkrati in se pogosto uporabljajo v strojih, robotskih rokah, vesoljstvu, biomedicini in drugih področjih. Vendar imajo šestosni senzorji sile, ki jih trenutno preučujemo, na splošno veliko težav. Za nadaljnje raziskave so nujno potrebni visoko natančni in visoko občutljivi senzorji. Ta članek združuje teoretično analizo, simulacijo končnih elementov in simulacijske poskuse ter optimizira strukturo senzorja na podlagi obstoječih raziskav senzorjev. Predlaga se nov tip visoko natančnega šestosnega senzorja sile. Glavne raziskovalne vsebine vključujejo:

1. Po poglobljeni analizi različnih zmogljivosti senzorja in raziskovanju zakona sprememb v zmogljivosti senzorja z geometrijskimi parametri senzorja. Predlaga se nova vrsta strukture šestosnega senzorja sile s sestavljenim žarkom. Senzor ima preprosto strukturo, očitno deformacijo in enostavno upravljanje položaja obliža. Za določitev parametrov velikosti senzorja se uporablja metoda ortogonalnega testa in metode simulacije končnih elementov.

2. Uporabite programsko opremo za analizo abaqus, da zgradite model senzorja in izvedete statično in dinamično analizo senzorja. Dobljena je porazdelitev deformacij senzorja pod obremenitvijo zunanje sile in lastna frekvenca prvih šestih redov senzorja. Rezultati kažejo, da ima senzor dobro linearnost.

3. Na podlagi osnovnega principa Whitsove prenapetostne skodelice določite postavitev šestdimenzionalnega senzorja sile. Na podlagi rezultatov analize metode končnih elementov določite območje deformacije elastičnega telesa, združite merilo strukture senzorja in na njem izvedite razumno postavitev. Ustrezno povečajte izhod in zmanjšajte problem meddimenzionalnega spajanja šestdimenzionalnega senzorja sile na obližu.

4. Razvijte posebno kalibracijsko napravo za senzor. Glede na strukturo in obliko senzorja oblikujte nabor posebnih naprav za umerjanje senzorja. Glede na rezultate simulacijskega eksperimenta je senzor ločen. Uporabite kvadratno metodo in metodo nevronske mreže BP, da izračunate razmerje med njima in dokončate študijo kalibracije senzorja. Študija kaže, da ima metoda nevronske mreže BP boljši učinek ločevanja.

RELATED NEWS