تصميم وبحث نوع جديد من أجهزة استشعار القوة ذات ستة محاور عالية الدقة

2025-03-01

لم تعد أجهزة استشعار القوة التقليدية أحادية المحور قادرة على تلبية احتياجات الإنتاج والتكنولوجيا الحديثة. تجتذب أجهزة استشعار القوة ذات المحاور الستة اهتمام العديد من العلماء بشكل متزايد. يمكن لأجهزة استشعار القوة سداسية المحاور قياس القوى وعزم الدوران في ستة اتجاهات في نفس الوقت، وتستخدم على نطاق واسع في الآلات وأذرع الروبوت والفضاء والطب الحيوي وغيرها من المجالات. ومع ذلك، فإن أجهزة استشعار القوة ذات المحاور الستة التي تمت دراستها حاليًا تعاني بشكل عام من العديد من المشكلات. هناك حاجة ماسة إلى أجهزة استشعار عالية الدقة وعالية الحساسية لإجراء مزيد من البحوث. تجمع هذه الورقة بين التحليل النظري ومحاكاة العناصر المحدودة وتجارب المحاكاة، كما تعمل على تحسين بنية المستشعر على أساس أبحاث المستشعرات الحالية. يُقترح نوع جديد من أجهزة استشعار القوة ذات ستة محاور عالية الدقة. محتويات البحث الرئيسية تشمل:

1. بعد التحليل المتعمق للأداءات المختلفة للمستشعر واستكشاف قانون التغيرات في أداء المستشعر مع المعلمات الهندسية للمستشعر. تم اقتراح نوع جديد من بنية مستشعر القوة ذات ستة محاور من نوع الشعاع المركب. يتميز المستشعر ببنية بسيطة وتشوه واضح وسهولة تشغيل موضع التصحيح. يتم استخدام الاختبار المتعامد وطرق محاكاة العناصر المحدودة لتحديد معلمات حجم المستشعر.

2. استخدم برنامج تحليل abaqus لبناء نموذج المستشعر، وإجراء تحليل ثابت وديناميكي على المستشعر. يتم الحصول على توزيع سلالة المستشعر تحت حمل القوة الخارجية والتردد الطبيعي للأوامر الستة الأولى للمستشعر. أظهرت النتائج أن المستشعر لديه خطية جيدة.

3. استنادًا إلى المبدأ الأساسي لكوب زيادة التيار من Whits، حدد تصميم مستشعر القوة سداسي الأبعاد. بناءً على نتائج تحليل طريقة العناصر المحدودة، يتم تحديد منطقة تشوه الجسم المرن، ودمج مقياس هيكل المستشعر، وإجراء تخطيط معقول عليه. وزيادة الإخراج بشكل مناسب، وتقليل مشكلة الاقتران بين الأبعاد لمستشعر القوة السداسي الأبعاد الموجود على الرقعة.

4. تطوير جهاز معايرة خاص للحساس. وفقًا لهيكل المستشعر وشكله، قم بتصميم مجموعة من أجهزة معايرة المستشعر الخاصة. وفقا لنتائج تجربة المحاكاة، تم فصل المستشعر. استخدم الطريقة المربعة وطريقة الشبكة العصبية BP لحساب العلاقة بينهما واستكمال دراسة معايرة المستشعر. أظهرت الدراسة أن طريقة الشبكة العصبية BP لها تأثير فصل أفضل.

RELATED NEWS