一种新型工业机器人六维力传感器设计研究.pdfVIP

2015年 第34卷 第5期 传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies) 5 p ) DOI：10．13873／J．1000--9787(2015)05-0005-03 研究与探讨 0 、 一 种新型工业机器人六维力传感器设计研究 赵克转，徐泽宇 (中国科学院重庆绿色智能技术研究院，重庆 400714) 摘 要：采用理论分析和数值模拟方法研究新型结构传感器的可行性和力学特性。提出一种新型应变片 式六维力传感器结构 ，运用电学理论阐述其测量原理 ，并借用数学方法分析其结构解耦特性。经合理简 化，并对弹性球铰做等效处理，在Hyperworks中生成传感器各组构 MNF，导入 Adams／View后建立传感器 仿真模型。分别在不同力和力矩工况下进行力学仿真，获得了传感器各部分的响应特性。理论分析和仿 真结果表明：该结构测量方法合理可行，且力学性能较好。 关键词：工业机器人 ；六维力传感器；解耦特性 ；响应特性 中图分类号 ：TP212．6 文献标识码：A 文章编号：1000-9787(2015)05-0005-03 Design and studyofanew typeofsix-dimensionsforce sensorforlinnaduussttrrliaalrobot ZHAO Ke—zhuan，XU Ze—yu (InstituteofGreenandInteHigentTechnology，ChineseAcademyofSciences， Chongqing400714，China) Abstract：Thefeasibilityandmechanicalpropertiesofsensorwithnew typeofstructurearestudiedbywaysof theoreticalanalysisand numericalsimulationmethods．New sturctureofasix—dimensionsforcesensorbased on straingaugeisproposed，itsmeasuringprincipleiselaborated byusingelectricaltheory，and also itsstructural decouplingpropertyisanalyzedbymeansofmathematicalmethods．Afterreasonablesimplificationandequivalent treatmentonelasticballjoints，MNFfilesofsensorfabricationaregeneratedinHyperworks，thensensorsimulation modelisestablishedafterimportingAdams／View．Andthenmechanicalsimulationunderdifferentforceandtorque conditionsaredoneseparately，responsecharacteristicsofsensorareobtained．Theoreticalanalysisandsimulation resultsshow thatmeasuringmethodsofthisstructureisreasonableandfeasible，anditsmechanicalpropertyisalso good． Keywords：industrialrobot；six—dimensio