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《燕山大学》 2006年
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并联结构六维力与力矩传感器的标定原理与关键技术研究

安巧联  
【摘要】:本文的主要研究对象是一种以Stewart机构为力敏元件的新型机器人灵巧手指六维力传感器,该传感器采用弹性铰链替代实际的球铰,减小了力传感器的结构尺寸,实现了力敏感元件的一体化,从而提高了力传感器的灵敏度和精度。 虽然并联结构六维力与力矩传感器具有一些明显的特性,但是,如何识别并联结构力传感器的结构参数问题还没有系统的理论和方法可供应用。本课题在了解现有的多维力传感器研究现状的基础上,分析了力传感器的静态标定,详细分析了实验数据处理的方法,建立了传感器静态数学模型和Stewart结构的5个结构参数以及坐标系的6个参数之间的解析关系,根据解析式采用反解的方法推导了传感器静态参数识别的公式,由此提出了一种新的并联结构六维力与力矩传感器的结构参数识别方法,并根据已有的试验做了该传感器的试验数据处理,根据以上结果进行了静态参数识别。 此外,本文还研究了六维力与力矩传感器静态标定时的误差,并对误差产生的原因进行了详细的分析,根据误差产生的原因提出了相应的解决方案。
【学位授予单位】:燕山大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP242

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李映君;新型轴用并联压电式六维大力传感器的研究[D];大连理工大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吕惠民,田敬民;压力传感器的研究现状与发展趋势[J];半导体技术;1998年02期
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3 胡建元,黄心汉;机器人力传感器研究概况[J];传感器技术;1993年04期
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7 彭中波,黄玉美,高峰,程祥;利用校正球进行机器人结构参数识别的方法[J];计量学报;2004年02期
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 金振林;新型六自由度正交并联机器人设计理论与应用技术研究[D];燕山大学;2002年
2 赵现朝;Stewart结构六维力传感器设计理论与应用研究[D];燕山大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 高进;基于Stewart平台的预紧式六维力传感器研究[D];燕山大学;2001年
2 苑会领;基于Stewart平台的预紧式六维力传感器的研制与开发[D];燕山大学;2003年
3 陈玉龙;多维并联式力传感器的性能分析与应用研究[D];燕山大学;2003年
4 阎志伟;Stewart平台式六维力传感器静态标定的理论与实验研究[D];燕山大学;2004年
5 秦岗;新型机器人腕力传感器的研究[D];东南大学;2004年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 郑红梅;张克;仇成群;刘莉;;MATLAB在LabVIEW开发虚拟仪器中的应用[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
3 阮久宏;荣学文;吴三友;;凿岩机器人液压系统ADRC控制器设计与仿真[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 孙立宁;刘彦武;曲东升;李长峰;;靶定位并联机器人控制研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 孙立宁;李长峰;曲东升;刘彦武;;ICF精密并联机器人系统的研制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 胡英;吴德烽;;一种柔性检测机器人的运动学研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 徐德红;李小平;;波束波导系统中反射镜精密调整机构的设计与分析[A];中国电子学会电子机械工程分会2009年机械电子学学术会议论文集[C];2009年
8 孟飞;;极限边界搜索实现的并联机构工作空间分析[A];先进制造技术论坛暨第五届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2006年
9 罗玉峰;张九天;杨廷力;;空间机构微小化设计探讨[A];第十二届全国机构学学术研讨会论文集[C];2000年
10 王仪明;柳杨;朱殿华;;空间并联机器人机构的研究动态[A];第十二届全国机构学学术研讨会论文集[C];2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 常艳艳;水下运载器对接装置虚拟仿真系统关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 李晚龙;六自由度Stewart平台分散智能控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 梁桥康;特殊应用的多维力/力矩传感器研究与应用[D];中国科学技术大学;2010年
4 张克涛;变胞并联机构的结构设计方法与运动特性研究[D];北京交通大学;2010年
5 皮阳军;电液伺服并联六自由度舰船运动模拟器轨迹跟踪控制及其应用研究[D];浙江大学;2010年
6 李雨桐;并联机构运动奇异性及其动态稳定性研究[D];浙江大学;2010年
7 吴乐彬;基于电液伺服并联六自由度机构的广义负载模拟理论和实验研究[D];浙江大学;2010年
8 张淑平;基于视觉的并联机器人位姿检测方法研究[D];东华大学;2010年
9 徐菲;用于检测三维力的柔性触觉传感器结构及解耦方法研究[D];中国科学技术大学;2011年
10 吴伟光;基于并联机构的多维减振装置及其主动控制技术的研究[D];江苏大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 户燕会;工业机器人的工作空间和误差补偿的分析与仿真[D];河南理工大学;2010年
2 郭大杰;3-PRRRR移动并联机构自由度、约束奇异和运动学分析[D];浙江理工大学;2010年
3 赵进科;正交三自由度并联机构动力学分析[D];郑州大学;2010年
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6 伍英华;六自由度一体式坦克模拟器误差特性及控制[D];大连理工大学;2010年
7 刘凉;3-RRRU并联机器人运动学控制的研究[D];天津理工大学;2010年
8 梅凡;三自由度并联机器人精度分析与综合[D];天津理工大学;2010年
9 赵洪全;3-DOF并联机器人传动性能研究[D];天津理工大学;2010年
10 高英儒;三自由度并联机器人工作空间研究[D];天津理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 许靖中;谢锋;王从周;邢庭元;;三向压电晶体力传感器的研究[J];安徽工学院学报;1989年04期
2 姚智慧,张付祥;新型力解耦机器人六维力传感器研究[J];传感技术学报;2002年04期
3 陈昕,周康源,顾宇,柯文鸿;压电生物传感器研究进展[J];传感技术学报;2003年03期
4 李海滨;隋春平;王洪光;高理富;赵明扬;龚海里;;基于Stewart平台六维力传感器的分区静态标定方法[J];传感技术学报;2006年01期
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9 陈小林,王祝盈,谢中,翦知渐,皮承宪;石英晶体温度传感器的应用[J];传感器技术;2002年05期
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中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 吴涧彤;压电晶体扭转效应的研究[D];大连理工大学;2000年
2 赵现朝;Stewart结构六维力传感器设计理论与应用研究[D];燕山大学;2003年
3 韩丽丽;三向压电钻削测力仪的设计及扭矩加载器的研制[D];大连理工大学;2006年
4 郑红梅;机器人多维腕力传感器静、动态性能标定系统的研究[D];合肥工业大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 苑会领;基于Stewart平台的预紧式六维力传感器的研制与开发[D];燕山大学;2003年
2 阎志伟;Stewart平台式六维力传感器静态标定的理论与实验研究[D];燕山大学;2004年
3 秦岗;新型机器人腕力传感器的研究[D];东南大学;2004年
4 孙松良;机器人多维力传感器结构设计[D];合肥工业大学;2005年
5 王红艳;火箭发动机推力矢量测试系统测力平台的研制[D];大连理工大学;2006年
6 张付祥;仿人行走机器人脚部六维力传感器研究[D];哈尔滨工业大学;2002年
7 柏立国;履带式起重机臂架结构静动态分析研究[D];吉林大学;2008年
8 吕钢;基于有限元法的水平轴风力机塔架动态响应与优化问题研究[D];兰州理工大学;2009年
【二级引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王志军;双层预紧式六维力传感器基础理论与应用研究[D];燕山大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 白印;Φ300mm硅片磨削测力仪研究[D];大连理工大学;2013年
2 王幸;顶尖式压电测力仪的研制[D];大连理工大学;2013年
3 陈修平;月面软着陆火箭发动机推力矢量测试系统研究[D];大连理工大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吕惠民,田敬民;压力传感器的研究现状与发展趋势[J];半导体技术;1998年02期
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 金振林;新型六自由度正交并联机器人设计理论与应用技术研究[D];燕山大学;2002年
2 赵现朝;Stewart结构六维力传感器设计理论与应用研究[D];燕山大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 高进;基于Stewart平台的预紧式六维力传感器研究[D];燕山大学;2001年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谭徽,江建中,汪信尧,王勇;一种数字式力矩传感器的研究[J];自动化仪表;2000年06期
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8 麻亮,纪军红,强文义,傅佩琛;基于力矩传感器的双足机器人在线模糊步态调整器设计[J];控制与决策;2000年06期
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中国重要会议论文全文数据库 前5条
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中国重要报纸全文数据库 前4条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 梁桥康;特殊应用的多维力/力矩传感器研究与应用[D];中国科学技术大学;2010年
2 桑宏强;基于模型的微创手术机器人力检测技术研究[D];天津大学;2011年
3 蒋再男;基于虚拟现实与局部自主的空间机器人遥操作技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 黎田;柔性关节机械臂及其运动学标定和振动抑制的研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
5 兰天;多指仿人机器人灵巧手的同步控制研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 罗健飞;基于力矢量的笔式交互方法与应用研究[D];中国科学技术大学;2012年
7 郭闯强;空间大型机械臂关节控制系统及轨迹规划研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
8 樊绍巍;类人型五指灵巧手的设计及抓取规划的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 李正义;机器人与环境间力/位置控制技术研究与应用[D];华中科技大学;2011年
10 熊根良;具有柔性关节的轻型机械臂控制系统研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 侯绪奎;地面移动机器人轻型机械臂的设计[D];哈尔滨工业大学;2007年
2 贾林;传感器动态非线性建模和补偿的研究[D];合肥工业大学;2003年
3 何永强;三分支机器人模块化关节的设计[D];北京邮电大学;2011年
4 陈阳祯;仿人机器人运动规划与稳定控制方法研究[D];国防科学技术大学;2010年
5 张海涛;足式机器人可变刚度柔性关节的研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
6 李昌;基于六自由度运动平台的力加载控制研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
7 屈秀坤;5-UPS/PRPU并联机床冗余力控制理论与实验研究[D];燕山大学;2013年
8 孙岳;无力矩传感器电动助力车系统设计[D];哈尔滨工业大学;2013年
9 王晓龙;仿人足球机器人脚底传感系统设计与应用[D];重庆大学;2010年
10 罗成;仿人机器人驱动与控制程序的实时化[D];浙江大学;2011年
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