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[1]王 晨,高 波,段文洁,等.六维力传感器结构参数优化及力学性能研究[J].工业仪表与自动化装置,2020,(04):127-131.[doi:1000-0682(2020)04-0000-00]
　WANG Chen,GAO Bo,DUAN Wenjie,et al.Structural parameter optimization and study on mechanical properties of six-axis force sensor[J].Industrial Instrumentation & Automation,2020,(04):127-131.[doi:1000-0682(2020)04-0000-00]
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六维力传感器结构参数优化及力学性能研究

《工业仪表与自动化装置》[ISSN:1000-0682/CN:61-1121/TH]

卷:
期数:
2020年04期
页码:
127-131
栏目:
出版日期:
2020-08-15

文章信息/Info

Title:
Structural parameter optimization and study on mechanical properties of six-axis force sensor
作者:
王 晨1; 高 波2; 段文洁1; 张少冲2
1. 陕西工业职业技术学院 航空工程学院，陕西 咸阳 712000；
2. 陕西电器研究所，西安 710065
Author(s):
WANG Chen1; GAO Bo2; DUAN Wenjie1; ZHANG Shaochong2
1.Shaanxi Apparatus Research Institute, Xi’an , 710065, China
关键词:
关键词：六维力传感器; 模态分析; 数值仿真; 安全系数
Keywords:
six-axis force sensor;  modal analysis;  numerical simulation;  safety factor
分类号:
TP212.1
DOI:
1000-0682(2020)04-0000-00
文献标志码:
A
摘要:
该文利用理论分析优化了一种Stewart型六维力传感器结构参数，并结合数值仿真研究了其力学特性。通过参数分析，优化了传感器5大结构参数，利用ABAQUS建立了传感器有限元分析模型并验证了模型的可靠性，为避免传感器工作时出现共振现象，通过模态分析，讨论了前六阶本征频率特性，计算并分析了多种工况下传感器的应力、应变及位移特点。研究表明，该传感器结构设计合理且力学性能较好。
Abstract:
Optimizes the structural parameters of a Stewart six-axis force sensor by theoretical analysis, and studies its mechanical characteristics by numerical simulation. Through parameter analysis, optimizes five major structural parameters of the sensor.Establishes a finite element analysis model of the sensor using ABAQUS and verifies the reliability of the model. To avoid resonance phenomenon when the sensor is working,through modal analysis,discusses the first six order eigenfrequency characteristics.Calculates and analyzes the stress, strain and displacement characteristics of the sensor under various operating conditions.The research shows that the structure of the sensor is reasonable and the mechanical properties are good.

参考文献/References:

[1] 姚建涛,候雨雷,毛海峡,等.Stewar结构六维力传感器各向同性的解析分析与优化设计[J].机械工程学报,2009, 45(12):22-27.

[2] 金振林,高峰,赵现朝.并联结构六维控制器的标定试验与分析[J].机械工程学报,2005,41(8): 103-107.?div>[3] 茅晨.特殊机器人用六维力/力矩传感器关键技术研究[D].南京:东南大学仪器科学与工程学院,2013.
[4] 高波,王晨,屈文轩,等.基于局部去耦的重载Stewart 6维力传感器精度与刚度的综合优化设计[J].机器人,2017,39(6):838-843.
[5] 吕帮俊,朱石坚,彭利坤,等.Stewart机构刚度映射建模与仿真[J].振动与冲击,2011,30(4):178-181.

相似文献/References:

[1]张霞,康鹏桂,周克媛,等.火车车轮喷砂机自动夹持器圆柱凸轮 有限元模态分析[J].工业仪表与自动化装置,2016,(03):90.
　ZHANG Xia,KANG Penggui,ZHOU Keyuan,et al.Finite element model analysis of cylindrical cam sandblasting machine automatic spider for train-wheel[J].Industrial Instrumentation & Automation,2016,(04):90.

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2020-03-18
基金项目：
陕西省科技统筹创新工程计划(604287478005)；
陕西工业职业技术学院科研资助项目（ZK18-14）
作者简介：
王晨(1988),男,陕西咸阳人,硕士,工程师,主要研究方向为机器人技术、传感器设计与研发、有限元分析、结构优化等。
更新日期/Last Update: 1900-01-01