文档介绍：燕山大学
硕士学位论文
基于Stewart平台的六维加速度传感器弹性体设计
姓名:侯文静
申请学位级别:硕士
专业:机械制造及其自动化
指导教师:李金良
20070101
摘要对现有的弹性移动副结构形式——单板移动副和对称平行板移动副进六维加速度传感器是一种重要的获得动力学参数的惯性传感器,尤其是将其应用于机器人,用来实现动态稳定地抓取。本文针对国内外对六维加速度传感器研究不多的现状,提出了利用并联机构理论构造并联结构六维加速度传感器弹性体的过程和设计方法。弹性体的设计是传感器设计的关键。本文采用弹性铰链代替传统形式铰链的棺魑4ǜ衅鞯蕴宓脑停⒘肆铀俣却ǜ衅鞯性体的力学模型,并对力学模型的解析式进行了推导。结合加速度传感器一般设计要求和并联机构的特点提出了六维加速度传感器弹性体的设计要求及其移动副的评价标准。分析了移动副对教ㄎ蛔司ǘ鹊挠跋臁行了分析,并针对现有移动副存在的问题设计了一种新型的移动副,称为平行板框架移动副。分析了上述三种移动副的刚度、运动精度、线性度等性能与弹性移动副结构参数的关系,分析得出了应用特点,为六维加速度传感器弹性体的设计提供了依据。在不同性能需要下,进行了六维加速度传感器实例设计,阐述了六维加速度传感器弹性体机构尺寸确定的过程。关键词六维加速度传感器;梗坏蕴澹坏グ逡贫保欢猿破叫板移动副;平行板框架移动副
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掌冢骸鄞羽作者签名:Ь作者签字馁又静燕山大学硕士学位论文使用授权书燕山大学硕士学位论文原创性声明日期::弧年弓月≥口日不保密咣本人郑重声明;此处所提交的硕士学位论文《基于教ǖ牧速度传感器弹性体设计》,是本人在导师指导下,在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知,论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。《基于教ǖ牧铀俣却ǜ衅鞯蕴迳杓啤废当救嗽谘嗌酱笱攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有,本人如需发表将署名燕山大学为第一完成单位及相关人员。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定,同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本,允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文,可以公布论文的全部或部分内保密口,在年解密后适用本授权书。本学位论文属于朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉啊獭导师签名:容。,
第滦髀概述传感器技术是一项当今世界令人瞩目的迅猛发展起来的高新技术之一,也是当代科学技术发展的一个重要标志,可以说传感器是新技术革命和信息社会的重要技术基础,是现代科技的开路先锋,它与通信技术、计算机技术构成信息产业的三大支柱。传感器技术是测量技术、半导体技术、计算机技术、信息处理技术、微电子学、光学、声学、精密机械、仿生学、材料科学等众多学科相互交叉的密集型前沿技术之一,广泛应用于航天、航空、国防科研、信息产业、机械、电力、能源、交通、冶金、石油、建筑、邮电、生物、医学、环保、材料、灾害预测预防、农林、渔业生产、食品、烟酒制造、机器人、家电等诸多领域,可以说几乎渗透到人类活动的各个领域传感器种类很多,按输入量可分为温度、压力、位移、速度、加速度、湿度等传感器。加速度作为描述物体运动状态的一个重要物理量,早已广泛应用于社会生产实践的各个方面,对应的加速度信号的获取主要是通过相应的加速度传感器来实现。目前单维的加速度传感器的技术比较成熟,基于压电、压阻、光纤等检测机理的各种传感器,市场上都有相应的产品。然而,物体运动的加速度是一空间矢量。一方面,要准确了解物体的运动状态,必须测得它的三个坐标轴上的分量;另一个方面,在预先不知道物体运动状况的场合下,只有应用多维加速度传感器才能检测相应的加速度信号。同时,随着科学技术的迅速发展,传统的单维加速度传感器已经不能满足在测量、控制和信息技术等领域对传感信息越来越高的要求。例如作为自动化机器的机器人,要完成代替人类的劳动就必须有判断周围环境的感知能力,这种感知能力是实现机器人智能化的重要方面,因此传感器技术是智能机器人智能化程度的关键因素。加速度传感器装在机
多维加速度传感器的国内外研究现状多维加速度传感器弹性体结构医学和体育等领域凹器人的内部,可以感知机器人手指、肢体和关节的加速度,通过反馈装置提供给控制系统,以抵消或者平衡加速度产生的惯性力带来的影响。比如多指灵巧手的抓取是一个动态的过程,一是要用力传感器感知夹持物体所需的作用力的大小和方向,另一个要考虑的问题是手爪的质量引起的重力和夹持物体时速度的变化即加速度引起的惯性力反作用给手指