Yeni tip yüksek hassasiyetli altı eksenli kuvvet sensörünün tasarımı ve araştırılması

2025-03-01

Geleneksel tek eksenli kuvvet sensörleri artık modern üretim ve teknolojinin ihtiyaçlarını karşılayamıyor. Altı eksenli kuvvet sensörleri birçok bilim insanının giderek daha fazla ilgisini çekmektedir. Altı eksenli kuvvet sensörleri aynı anda altı yöndeki kuvvetleri ve torkları ölçebilir ve makinelerde, robot kollarında, havacılıkta, biyotıpta ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılır. Ancak şu anda üzerinde çalışılan altı eksenli kuvvet sensörleri genel olarak pek çok soruna sahiptir. Daha ileri araştırmalar için yüksek hassasiyetli ve yüksek hassasiyetli sensörlere acilen ihtiyaç duyulmaktadır. Bu makale teorik analiz, sonlu eleman simülasyonu ve simülasyon deneylerini birleştirir ve mevcut sensör araştırmalarına dayanarak sensörün yapısını optimize eder. Yeni tip yüksek hassasiyetli altı eksenli kuvvet sensörü önerilmiştir. Ana araştırma içerikleri şunları içerir:

1. Sensörün çeşitli performanslarının derinlemesine analizinden ve sensör geometrik parametreleriyle sensör performansındaki değişim yasasını araştırdıktan sonra. Yeni tip kompozit ışın tipi altı eksenli kuvvet sensörü yapısı önerilmiştir. Sensör basit bir yapıya, belirgin deformasyona ve yama pozisyonunun kolay çalıştırılmasına sahiptir. Sensörün boyut parametrelerini belirlemek için ortogonal test ve sonlu elemanlar simülasyon yöntemleri kullanılır.

2. Sensör modelini oluşturmak için abaqus analiz yazılımını kullanın ve sensör üzerinde statik ve dinamik analiz gerçekleştirin. Sensörün dış kuvvet yükü altında gerinim dağılımı ve sensörün ilk altı mertebesinin doğal frekansı elde edilir. Sonuçlar sensörün iyi bir doğrusallığa sahip olduğunu göstermektedir.

3. Whits dalgalanma kabının temel prensibine dayanarak, altı boyutlu kuvvet sensörünün düzenini belirleyin. Sonlu elemanlar yönteminin analiz sonuçlarına göre elastik gövdenin deformasyon alanını belirleyin, sensör yapısının ölçeğini birleştirin ve üzerinde makul yerleşim yapın. Çıkışı uygun şekilde artırın ve yama üzerindeki altı boyutlu kuvvet sensörünün boyutlar arası bağlantı problemini azaltın.

4. Sensör için özel bir kalibrasyon cihazı geliştirin. Sensörün yapısına ve şekline göre bir dizi özel sensör kalibrasyon cihazı tasarlayın. Simülasyon deneyinin sonuçlarına göre sensör ayrıştırılmıştır. Aralarındaki ilişkiyi hesaplamak ve sensörün kalibrasyon çalışmasını tamamlamak için kare yöntemini ve BP sinir ağı yöntemini kullanın. Çalışma, BP sinir ağı yönteminin daha iyi bir ayrıştırma etkisine sahip olduğunu gösteriyor.

RELATED NEWS