与人共融机器人的关节力矩测量技术PDF电子书下载

第1章 与人共融机器人力矩传感器概述 1

1.1与人共融机器人对力矩传感器的需求 1

1.2力矩传感器的发展趋势 3

1.3高集成度力矩传感器的研究现状 4

1.3.1应变式 4

1.3.2电容式 7

1.3.3压电式 7

1.3.4光电式 9

1.3.5其他类型 11

1.4本章小结 13

第2章 力矩传感器的测量方法 14

2.1应变式力矩测量 14

2.2电容式力矩测量 17

2.2.1极距变化型 17

2.2.2面积变化型 18

2.3压电式力矩测量 20

2.4光电式力矩测量 23

2.4.1光栅式 23

2.4.2光电开关式 24

2.5磁电式力矩测量 26

2.6磁致伸缩式力矩测量 27

2.7光纤式力矩测量 28

2.8无线声表面波式力矩测量 30

2.9力矩测量方法总结 31

第3章 力矩传感器设计技术 32

3.1力矩传感器方案设计 32

3.2弹性本体单元结构构型设计 33

3.2.1设计方法 33

3.2.2材料的选择 33

3.2.3结构构型设计 35

3.2.4结构构型优化 38

3.3形变测量系统设计 38

3.4传感器整体设计 42

3.4.1光电开关的安装 42

3.4.2挡光片的安装 43

3.4.3整体构型 44

3.5本章小结 46

第4章 力矩传感器的理论基础 47

4.1能量原理 47

4.2曲杆计算 49

4.3力矩传感器本体力学建模 52

4.3.1柔性弹簧型结构 53

4.3.2十字梁型结构 57

4.4本章小结 59

第5章 力矩传感器的仿真分析技术 60

5.1有限元理论 60

5.1.1有限元方法的一般步骤 60

5.1.2强度准则 64

5.2有限元方法分析 66

5.3优化设计 73

5.3.1优化设计类型 74

5.3.2力矩传感器的拓扑优化设计 75

5.4本章小结 78

第6章 力矩传感器性能测试装置技术 79

6.1力矩传感器实验测试装置的设计情况 79

6.2力矩传感器实验测试装置方案设计 83

6.2.1方案设计 83

6.2.2模型设计 86

6.3力矩传感器测试装置数据采集系统设计 87

6.3.1系统硬件设计 87

6.3.2上位机软件设计 93

6.4本章小结 95

第7章 力矩传感器的性能测试与实验研究技术 96

7.1静态性能指标 96

7.1.1线性度 96

7.1.2灵敏度 96

7.1.3重复性 97

7.1.4迟滞性 98

7.1.5漂移 98

7.2实验准备 99

7.2.1力矩传感器样机 99

7.2.2测量装置 100

7.2.3数据采集板 100

7.3实验过程 101

7.3.1超载实验 101

7.3.2静态校准实验 102

7.3.3重复性测试 108

7.3.4迟滞测试 117

7.3.5零漂测试 118

7.4实验结果评估 120

7.5本章小结 121

参考文献 122