A modal test device and method for a rope-driven parallel robot are presented. It is characterized by a traction rope, a moving platform, a force hammer, an acceleration sensor, a data acquisition card and a personal computer. Vibration excitation is applied to the dynamic platform supported by the rope-tracted parallel robot by hammer, which makes the rope-tracted parallel robot vibrate in a single degree of freedom direction; the vibration response of the rope-tracted parallel robot is obtained by accelerometer installed on the rope-tracted parallel robot; the acceleration signal is collected by data acquisition card and input to personal calculation. The natural frequencies corresponding to the six-order rigid body modes of the rope-driven parallel robot are obtained by fast Fourier transform (FFT) after data processing. The invention has the advantages of simple structure, simple operation, strong universality, short test period and low test cost.
【技术实现步骤摘要】
一种用于绳牵引并联机器人的模态试验装置及试验方法
本专利技术涉及绳牵引并联机器人的振动特性试验,具体来说是一种采用锤击激励法测量绳牵引并联机器人的全六阶刚体模态对应的固有频率的试验装置及试验方法,用以研究绳牵引并联机器人的振动特性,并可为上述机构的数值仿真分析提供指导和验证。
技术介绍
绳牵引并联机器人(WDPR,WireDrivenParallelRobot)是一种将驱动器的运动和力以绳为介质并行地转换为动平台运动和力的并联装置,具有结构简单、工作空间大、运动速度快、较高的负载/质量比、易拆装、可重组等优点。早在1984年,Landsberger提出绳牵引并联机器人的设计问题,此后,绳牵引并联机构逐渐成为国内外研究的一大热点,目前已应用于大型射电望远镜、运动训练、医疗康复、风洞试验支撑等领域。基于工程应用的需要,要求绳牵引并联机器人具有足够高的刚度和共振频率,因此需要对绳牵引并联机器人的振动特性进行分析。在仿真分析中,由于绳索属于柔性体,动平台一般为刚性体,刚柔耦合建模具有较高的难度,且仿真分析的准确度难以保证,因此采用试验方法对绳牵引并联机器人的振动特性进行研究具有重要意义。中国专利CN105424797A公开一种基于锤击激励法的充气柔性薄膜结构的模态测试装置及测试方法,其使用柔性尼龙绳将充气柔性薄膜结构悬挂起来,采用两个单向加速度传感器,该方法需要利用数据采集仪对力信号和加速度信号同时采集,得到频响函数矩阵,最终通过参数识别,得到各阶模态振型和有关模态参数;该方法获得的是充气柔性薄膜结构本身的模态振型。文献[2]提出一种基于敲击试验的方法测量索并联机 ...
【技术保护点】
1.一种用于绳牵引并联机器人的模态试验装置及试验方法,其特征在于设有牵引绳、动平台、力锤、加速度传感器、数据采集卡和个人计算机。使用力锤敲击绳牵引并联机器人支撑的动平台,对其施加振动激励,使绳牵引并联机器人在某一单自由度方向上振动;通过安装在绳牵引并联机器人上的加速度传感器接收加速度信号,获得绳牵引并联机器人的振动响应;数据采集卡采集加速度信号,输入个人计算机进行数据处理;采用快速傅里叶变换(FFT),得到绳牵引并联机器人的全六阶刚体模态对应的固有频率。
【技术特征摘要】
1.一种用于绳牵引并联机器人的模态试验装置及试验方法,其特征在于设有牵引绳、动平台、力锤、加速度传感器、数据采集卡和个人计算机。使用力锤敲击绳牵引并联机器人支撑的动平台,对其施加振动激励,使绳牵引并联机器人在某一单自由度方向上振动;通过安装在绳牵引并联机器人上的加速度传感器接收加速度信号,获得绳牵引并联机器人的振动响应;数据采集卡采集加速度信号,输入个人计算机进行数据处理;采用快速傅里叶变换(FFT),得到绳牵引并联机器人的全六阶刚体模态对应的固有频率。2.如权利要求1所述的一种用于绳牵引并联机器人的模态试验装置及试验方法,其特征在于所述加速度的测量采用单向加速度传感器,其本身质量不超过所测对象总质量的2%,加速度传感器底部钻有螺纹孔,可通过螺纹...
【专利技术属性】
技术研发人员:林麒,彭苗娇,吴惠松,何升杰,周凡桂,柳汀,
申请(专利权)人:厦门大学,
类型:发明
国别省市:福建,35
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