在完成了正交并联六维力传感器的理论分析、静态标定算法和加载方法研究后,本章以六分支正交并联结构为例,进行传感器样机的设计制造,标定系统的搭建以及进行在线静态标定实验等研究。

样机的在线静态标定系统由系统硬件和系统软件两大部分组成,其中系统硬件部分又包括数据采集卡、上位机、传感器样机、电压信号放大器、24 V直流稳压电源等。

传感器样机与24 V直流稳压电源连接,在受到六维外力作用时,六个单维力传感器产生电压信号,电压信号经过放大器的处理后传送到数据采集卡,采集卡这些变化的数据信号收集并传送到上位机,经过标定软件对信号进行计算分析后得到相应的处理结果并最终将处理结果显示在标定软件前面板。数据信号在标定系统中的传送及处理流程图如图4-8所示。(www.daowen.com)

图4-8　信号的传送及处理流程图

标定系统硬件部分包括数据采集卡、上位机、传感器样机、电压信号放大器、24 V直流稳压电源等。六分支正交并联六维力传感器样机具有模块化结构,其中包括三大主要组成部分有:测力平台、固定平台以及六个测量分支。其中第一代六维力传感器测力平台和固定平台采用3D打印技术进行加工制造,在此基础之上加工制造了钢架结构的第二代传感器样机,六个测量分支选用S形单维力传感器。