Új típusú, nagy pontosságú hattengelyes erőérzékelő tervezése és kutatása

2025-03-01

A hagyományos egytengelyes erőérzékelők már nem tudják kielégíteni a modern gyártás és technológia igényeit. A hattengelyes erőérzékelők egyre inkább felkeltik sok tudós figyelmét. A hattengelyes erőérzékelők hat irányban képesek egyszerre mérni az erőket és a nyomatékokat, és széles körben használják gépekben, robotkarokban, repülésben, biomedicinában és más területeken. A jelenleg vizsgált hattengelyes erőérzékelőkkel azonban általában sok probléma van. A további kutatásokhoz sürgősen nagy pontosságú és nagy érzékenységű érzékelőkre van szükség. Ez a cikk egyesíti az elméleti elemzést, a végeselemes szimulációt és a szimulációs kísérleteket, és optimalizálja az érzékelő szerkezetét a meglévő szenzorkutatások alapján. Új típusú, nagy pontosságú hattengelyes erőérzékelőt javasoltak. A fő kutatási tartalmak a következők:

1. Az érzékelő különböző teljesítményeinek mélyreható elemzése és az érzékelő teljesítményében bekövetkező változások törvényének feltárása után az érzékelő geometriai paramétereivel. Egy új típusú kompozit gerenda típusú hattengelyes erőérzékelő szerkezetet javasoltak. Az érzékelő egyszerű szerkezetű, nyilvánvaló deformációval rendelkezik, és könnyen kezelhető a folt helyzete. Az érzékelő méretparamétereinek meghatározására az ortogonális teszt és a végeselemes szimulációs módszerek szolgálnak.

2. Használja az abaqus elemző szoftvert az érzékelőmodell felépítéséhez, és végezzen statikus és dinamikus elemzést az érzékelőn. Megkapjuk az érzékelő feszültségeloszlását a külső erőterhelés alatt és az érzékelő első hat rendjének természetes frekvenciáját. Az eredmények azt mutatják, hogy az érzékelő jó linearitású.

3. A Whits túlfeszültség-csésze alapelve alapján határozza meg a hatdimenziós erőérzékelő elrendezését. A végeselemes módszer elemzési eredményei alapján határozza meg a rugalmas test deformációs területét, kombinálja az érzékelő szerkezetének léptékét, és végezzen ésszerű elrendezést rajta. És megfelelően növelje a kimenetet, és csökkentse a patch hatdimenziós erőérzékelőjének interdimenzionális csatolási problémáját.

4. Fejlesszen ki egy speciális kalibráló eszközt az érzékelőhöz. Az érzékelő felépítésének és alakjának megfelelően készítsen speciális szenzorkalibrációs eszközöket. A szimulációs kísérlet eredményei szerint az érzékelőt leválasztják. Használja a négyzetes módszert és a BP neurális hálózat módszerét a köztük lévő kapcsolat kiszámításához, és fejezze be az érzékelő kalibrációs vizsgálatát. A tanulmány azt mutatja, hogy a BP neurális hálózat módszerének jobb a szétkapcsoló hatása.

RELATED NEWS