AKTUALNOŚCI

Tradycyjne jednoosiowe czujniki siły nie są już w stanie sprostać potrzebom współczesnej produkcji i technologii. Sześcioosiowe czujniki siły coraz bardziej przyciągają uwagę wielu badaczy. Sześcioosiowe czujniki siły mogą mierzyć siły i momenty obrotowe w sześciu kierunkach jednocześnie i są szeroko stosowane w maszynach, ramionach robotów, lotnictwie, biomedycynie i innych dziedzinach. Jednakże obecnie badane sześcioosiowe czujniki siły generalnie mają wiele problemów. Do dalszych badań pilnie potrzebne są czujniki o wysokiej precyzji i czułości. W artykule połączono analizę teoretyczną, symulację elementów skończonych i eksperymenty symulacyjne oraz optymalizowano strukturę czujnika na podstawie istniejących badań nad czujnikami. Zaproponowano nowy typ precyzyjnego sześcioosiowego czujnika siły. Główne treści badawcze obejmują:

1. Po dogłębnej analizie różnych parametrów czujnika i zbadaniu prawa zmian wydajności czujnika w zależności od parametrów geometrycznych czujnika. Zaproponowano nowy typ sześcioosiowej konstrukcji czujnika siły typu belka zespolona. Czujnik ma prostą konstrukcję, oczywiste odkształcenia i łatwą obsługę położenia łatki. Do określenia parametrów wymiarowych czujnika stosuje się metodę testu ortogonalnego i symulacji elementów skończonych.

2. Użyj oprogramowania analitycznego abaqus do zbudowania modelu czujnika i przeprowadzenia analizy statycznej i dynamicznej czujnika. Otrzymuje się rozkład odkształceń czujnika pod obciążeniem siłą zewnętrzną oraz częstotliwość drgań własnych pierwszych sześciu rzędów czujnika. Wyniki pokazują, że czujnik charakteryzuje się dobrą liniowością.

3. W oparciu o podstawową zasadę czaszy wyrównawczej Whitsa określić układ sześciowymiarowego czujnika siły. Na podstawie wyników analizy metodą elementów skończonych określić obszar odkształcenia ciała sprężystego, połączyć skalę konstrukcji czujnika i wykonać na nim rozsądny układ. I odpowiednio zwiększ moc wyjściową i zmniejsz problem sprzężenia międzywymiarowego sześciowymiarowego czujnika siły na łatce.

4. Opracować specjalne urządzenie kalibracyjne dla czujnika. W zależności od budowy i kształtu czujnika zaprojektować zestaw specjalnych urządzeń do kalibracji czujnika. Zgodnie z wynikami eksperymentu symulacyjnego czujnik jest odsprzęgnięty. Za pomocą metody kwadratowej i metody sieci neuronowej BP oblicz zależność między nimi i wykonaj badanie kalibracyjne czujnika. Z badania wynika, że ​​metoda sieci neuronowej BP daje lepszy efekt odsprzęgania.