【摘要】：根据第2章中的理论分析,六分支正交并联六维力传感器的结构参数总共有三个,为简化计算将设定a3=15 mm,设结构参数向量δ=[a1 a2],给定参数取值区间的向量N=[N1 N2],设N1=[20 mm,50 mm],N2=[20 mm,50 mm ],设步长向量λ=[1 1]。至此可有结论,当六分支正交并联六维力传感器的结构参数a1=50 mm、a2=20 mm、a3=15 mm时,传感器可在满足工况要求的前提下使得测量分支量程最小,为[-12.4 N,12.4 N ]。
根据第2章中的理论分析,六分支正交并联六维力传感器的结构参数总共有三个(a1、a2、a3),为简化计算将设定a3=15 mm,设结构参数向量δ=[a1 a2],给定参数取值区间的向量N=[N1 N2],设N1=[20 mm,50 mm],N2=[20 mm,50 mm ],设步长向量λ=[1 1]。将机构参数δ在区间N内根据步长λ逐一进行遍历赋值给映射关系矩阵G6+,将由式(3-30)～式(3-35)确定的工况函数Fw(t)和映射关系矩阵G6+代入式(3-28),得到六分支正交并联六维力传感器工作过程当中测量分支在六维接触力的作用下产生的轴向反作用力的函数关系表达式f6w(t)。
根据式(3-29)求得每组结构参数下的测量分支量程,用MATLAB进行数值计算结果,如图3-3所示。
以测量分支量程最小为目标在计算结果中进行搜索,在满足工况函数Fw(t)和结构参数取值区间N共同条件下,得到六分支正交并联六维力传感器测量分支的最小量程为M0=[-12.4 N,12.4 N ],此时相对应的结构参数为δ0=[50 mm 20 mm]。(www.daowen.com)
至此可有结论,当六分支正交并联六维力传感器的结构参数a1=50 mm、a2=20 mm、a3=15 mm时,传感器可在满足工况要求的前提下使得测量分支量程最小,为[-12.4 N,12.4 N ]。
图3-3 结构参数与分支最大轴向力的关系
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