并联式六维加速度/力感知机构的设计及分析

作     者：史浩飞 尤晶晶 姜杰凤 李成刚 黄磊 石雨婷 SHI Haofei;YOU Jingjing;JIANG Jiefeng;LI Chenggang;HUANG Lei;SHI Yuting

作者机构：南京林业大学机械电子工程学院南京210037 杭州师范大学工学院杭州310036 南京航空航天大学机电学院南京210016 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51405237) 国家留学基金资助项目(201908320035) 江苏省研究生科研与实践创新计划资助项目(KYCX22_1052) 江苏省大学生创新训练计划资助项目(202110298016Z) 

出 版 物：《振动．测试与诊断》 (Journal of Vibration,Measurement & Diagnosis)

年 卷 期：2024年第44卷第5期

页      码：993-1001,1042,1043页

摘      要：为了解决感知机构对加速度和力信息同时反馈的问题,设计了一种基于3-RPR平面并联机构的六维加速度/力感知机构,推导了解耦算法,分析了解耦精度、灵敏度与结构参数之间的关联。首先,综合运用Angeles特征长度法和Gosselin奇异分析法,绘制了并联机构的奇异曲面;其次,设计了感知机构的结构模型,分别运用Kane方程和静力平衡方程推导了加速度、力解耦算法;然后,基于半闭环思想,构建了加速度误差补偿算法;最后,通过分析并联机构的静刚度矩阵,推导多维传感器灵敏度的定义式,揭示了结构参数对解耦精度和灵敏度的影响规律。实验结果显示,线加速度、角加速度、力及力矩的解耦误差分别小于8.8242×10^(-4),4.2914×10^(-6),0.4461×10^(-6)和8.6297×10^(-6),为感知机构的尺度综合提供理论指导。

主 题 词：加速度测量 力学测量 并联机构 奇异性 静刚度 灵敏度 

学科分类：08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 081102[081102] 0811[工学-水利类] 

核心收录：

D　O　I：10.16450/j.cnki.issn.1004‑6801.2024.05.023

馆 藏 号：203144350...