多维力传感器的在轨高精度标定装置及标定方法制造方法及图纸

技术编号:9764304 阅读:129 留言:0更新日期:2014-03-15 05:13
本发明专利技术涉及一种满足空间站上使用的多维力传感器的在轨高精度标定装置及标定方法,该装置包括固定梁、弹性梁、滑动标尺以及标定锥组成。固定梁与弹性梁用螺栓穿过安装孔固定在一起,标定锥固定在弹性梁一端的通孔内,滑动标尺在固定梁与弹性梁上自由滑动,通过移动滑动标尺,改变弹性梁的有效长度,实现对多维力传感器的力值标定,本发明专利技术的标定装置对多维力传感器施加的力值,通过滑动标尺上的指针指向固定梁上的刻线读出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种涉及对多维力传感器的标定装置及标定方法,适用于中小量程的多维力传感器的标定,并且特别适用于对标定装置的尺寸、质量有严格要求的领域。
技术介绍
多维力传感器用于检测三维空间中的力(Fx,Fy, Fz),广泛用于航空航天、制造与装配、体育竞技以及遥操作机器人等领域。多维力传感器由于在制造过程中的机械加工误差,电阻应变片的阻值与贴片位置误差等影响,造成六维力/力矩传感器的输入力值与输出电压之间的关系不确定。为了能够确定这种关系,需要对六维力/力矩传感器进行标定,进而能够通过解耦算法完成解耦过程。由于传感器的精度是由标定装置决定的,因此标定装置在六维力/力矩传感器的设计过程中占有重要的地位。随着多维力传感器在航空航天领域的广泛应用,为了保证多维力传感器在太空长期使用的精度,需要在空间站上对多维力传感器进行重新标定。目前,多维力传感器标定装置的加载方式主要有千斤顶式、手摇减速机式、砝码式等。中国专利号为:ZL200810020511.4公开了一种千斤顶加载标定的方法,该方法具有加载量程大,加载工作量小等特点,但是千斤顶具有质量太重的缺点,不适合在空间站中使用。中国专本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多维力传感器的在轨高精度标定装置,其特征在于:由固定梁(1)、弹性梁(2)、滑动标尺(3)、标定锥(4)和多维力传感器(5)组成;所述固定梁(1)与弹性梁(2)叠放在一起,固定梁(1)的安装孔(101)与弹性梁(2)的安装孔(201)对齐并通过螺栓(6)固定,滑动标尺(3)在固定梁(1)与弹性梁(2)上滑动,标定锥(4)安装在弹性梁(2)自由端的通孔(202)内,标定锥(4)的尖端指向固定梁(1)上的凹槽(105),多维力传感器(5)由螺栓安装在固定梁(1)的另一端的第一通孔(103)和第二通孔(104)上,并且多维力传感器(5)的标定轴(501)与标定锥(4)的尖端接触,通过移动滑动标尺...

【技术特征摘要】
1.一种多维力传感器的在轨高精度标定装置,其特征在于:由固定梁(I)、弹性梁(2)、滑动标尺(3 )、标定锥(4 )和多维力传感器(5 )组成; 所述固定梁(I)与弹性梁(2)叠放在一起,固定梁(I)的安装孔(101)与弹性梁(2)的安装孔(201)对齐并通过螺栓(6)固定,滑动标尺(3)在固定梁(I)与弹性梁(2)上滑动,标定锥(4)安装在弹性梁(2)自由端的通孔(202)内,标定锥(4)的尖端指向固定梁(I)上的凹槽(105),多维力传感器(5)由螺栓安装在固定梁(I)的另一端的第一通孔(103)和第二通孔(104)上,并且多维力传感器(5)的标定轴(501)与标定锥(4)的尖端接触,通过移动滑动标尺(4),减少弹性梁(2)的有效长度,实现对多维力传感器(5)力值的加载。2.根据权利要求1所述的多维力传感器的在轨高精度标定装置,其特征在于:滑动标尺(3)由滑动框(301)、四个滚轴(302)以及止动螺钉(303)组成,四个滚轴(302)分别安装在滑动框(301)上的安装孔内,当滑动标尺(3)安装在固定梁(I)与弹性梁(2)上时,四个滚轴(302)既能够将固定梁(I)与弹性梁(2)压紧,又能够使得滑动标尺(3)自由滑动,当滑动标尺(3)移动到指定的位置时,通过拧紧止动螺钉(303),将滑动标尺(3)的位置固定,并通过滑动标尺(3 )上的指针(304)指向固定梁(I)上的刻度(102 )读出标定装置施加的力值。3.根据权利要求1所述的多维力传感器的在轨高精度标定装置,其特征在于:标定装置中固定梁(I)采用刚性材料,可以忽略固定梁(I)在标定过程中的变形,弹性梁(2)采用弹性材料,其弹性模量为E,弹性梁(2)的截面为矩形,其高度为h,宽度为b,弹性梁(2)总长度为1,设弹性...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋爱国潘栋成徐宝国陈丹凤陈善广王春慧王政
申请(专利权)人:东南大学常州研究院中国航天员科研训练中心
类型:发明
国别省市:

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