双层预紧式多分支六维力传感器及其结构稳定性分析

摘要：

提出一种双层预紧式多分支六维力传感器结构,并对其结构稳定性及工作有效性进行分析.由于所提出传感器采用单向约束的球面副,为保证结构稳定必须使传感器各测力分支在测量过程中始终受压,因此在使用之前需要对传感器施加一定的预紧力.应用凸分析理论确定出该类型六维力传感器可行的分支数目.通过对传感器静力平衡方程求解,将测力分支所产生的反作用力分为两部分,方程特解部分由六维外力产生,而通解部分只与预紧力有关;通过线性变换减少了通解中待确定参数的个数,并推导出外力在量程范围内时满足所有测力分支受压的预紧力确定方法.给出双层七分支和八分支结构六维力传感器预紧力的确定实例.研制出双层七分支结构六维力传感器样机并进行试验研究,试验结果与理论计算结果一致,从而验证了理论分析的正确性.

关键词：六维力传感器、预紧式、双层、单向约束、线性变换

所属期刊栏目：48

分类号：TP212;TH823(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金50975245;河北省自然科学基金E2011203184;江苏省数字化制造技术重点建设实验室开放课题HGDML-0911

在线出版日期：2012-07-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：23-29