TIN TỨC

Cảm biến lực một trục truyền thống không còn có thể đáp ứng nhu cầu sản xuất và công nghệ hiện đại. Cảm biến lực sáu trục đang ngày càng thu hút sự quan tâm của nhiều học giả. Cảm biến lực sáu trục có thể đo lực và mô-men xoắn theo sáu hướng cùng một lúc và được sử dụng rộng rãi trong máy móc, cánh tay robot, hàng không vũ trụ, y sinh và các lĩnh vực khác. Tuy nhiên, các cảm biến lực sáu trục hiện đang được nghiên cứu nhìn chung còn nhiều vấn đề. Cảm biến có độ chính xác cao và độ nhạy cao là rất cần thiết cho nghiên cứu tiếp theo. Bài báo này kết hợp phân tích lý thuyết, mô phỏng phần tử hữu hạn và thực nghiệm mô phỏng, đồng thời tối ưu hóa cấu trúc của cảm biến trên cơ sở nghiên cứu cảm biến hiện có. Một loại cảm biến lực sáu trục có độ chính xác cao mới được đề xuất. Nội dung nghiên cứu chính bao gồm:

1. Sau khi phân tích chuyên sâu về các hiệu suất khác nhau của cảm biến và khám phá quy luật thay đổi hiệu suất của cảm biến với các thông số hình học của cảm biến. Một loại cấu trúc cảm biến lực sáu trục loại chùm composite mới được đề xuất. Cảm biến có cấu trúc đơn giản, biến dạng rõ ràng và vận hành dễ dàng vị trí miếng vá. Các phương pháp thử nghiệm trực giao và mô phỏng phần tử hữu hạn được sử dụng để xác định các thông số kích thước của cảm biến.

2. Sử dụng phần mềm phân tích abaqus để xây dựng mô hình cảm biến và thực hiện phân tích tĩnh và động trên cảm biến. Thu được sự phân bố biến dạng của cảm biến dưới tác dụng của ngoại lực và tần số tự nhiên của sáu bậc đầu tiên của cảm biến. Kết quả cho thấy cảm biến có độ tuyến tính tốt.

3. Dựa trên nguyên lý cơ bản của cốc tăng áp Whits, xác định cách bố trí của cảm biến lực sáu chiều. Dựa trên kết quả phân tích của phương pháp phần tử hữu hạn, xác định diện tích biến dạng của vật đàn hồi, kết hợp tỷ lệ của kết cấu cảm biến và thực hiện bố trí hợp lý trên đó. Và tăng sản lượng một cách thích hợp, đồng thời giảm vấn đề ghép nối giữa các chiều của cảm biến lực sáu chiều trên miếng vá.

4. Phát triển một thiết bị hiệu chuẩn đặc biệt cho cảm biến. Theo cấu trúc và hình dạng của cảm biến, thiết kế một bộ thiết bị hiệu chuẩn cảm biến đặc biệt. Theo kết quả thí nghiệm mô phỏng, cảm biến được tách rời. Sử dụng phương pháp bình phương và phương pháp mạng nơ-ron BP để tính toán mối quan hệ giữa chúng và hoàn thành nghiên cứu hiệu chuẩn cảm biến. Nghiên cứu cho thấy phương pháp mạng nơ-ron BP có tác dụng tách rời tốt hơn.