摘要：为了满足水下机器人(ROV)硬件在环仿真多维力测量的需要,设计了一种四维力传感器。根据目标量程和有效载荷,选用十字梁式弹性体结构,利用拓扑优化方法,获得了应变梁的最佳截面形式和尺寸,提高了传感器的测量精度。采用惠斯登(Wheatstone)电桥搭建传感器测量电路,并应用基于线性标定的静态解耦算法对传感器进行标定。标定实验证明,该四维传感器具有高灵敏度、高分辨率和低维间耦合的特点。十字梁式四维力传感器在ROV硬件在环仿真中满足多维力的测量需求,取得了良好的试验效果。

摘要：利用ANSYS软件对一种四维力传感器的弹性体进行有限元分析。为分析该弹性体的静、动态特性,采用高精度实体单元建立了有限元模型,对其进行加载、求解以及结果后处理,获取了弹性体在单向受力时的应力、应变分布状态,并计算出了弹性体的固有频率,为该传感器的进一步优化设计与应用奠定了基础。