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专利号: 2024108796643
申请人: 陕西理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-17
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种六维力传感器标定装置,其特征在于,包括:

水平标定台(1),用于通过夹具(3)与六维力传感器(2)固定;

测力梁,用于和六维力传感器(2)的上盖连接,所述测力梁包括四个梁臂(4),所述梁臂(4)与水平标定台(1)平行,四个所述梁臂固定为十字形结构且相交于同一竖直轴线上,所述测力梁与六维力传感器(2)上盖的连接点位于所述轴线上;所述四个梁臂(4)的长度相同;

加载组件,包括标准砝码(8)和拉绳(7),所述拉绳(7)一端与标准砝码固定,另一端与一个梁臂(4)连接;

导向组件,包括与四个所述梁臂(4)一一对应设置的四个导向部,所述导向部包括第一承载梁(5)和第二承载梁(6),所述第一承载梁(5)和对应的梁臂(4)平行,所述第二承载梁(6)位于第一承载梁(5)下侧且两者之间设有间距,所述第二承载梁(6)与第一承载梁(5)垂直且均固定于水平标定台上,所述导向组件用于通过改变拉绳(7)的布设方向实现对六维力传感器(2)标定方向的调节;

所述第一承载梁(5)的两端分别固定有一个第一定滑轮(9),两个第一定滑轮(9)的转动轴线平行且与第一承载梁(5)垂直,并且两个第一定滑轮(9)的滑槽正对;

所述第二承载梁(6)的两端分别固连有一个第二定滑轮(11),两个所述第二定滑轮(11)的转动轴线重合且与第二承载梁(6)平行。

2.根据权利要求1所述的一种六维力传感器标定装置,其特征在于,所述梁臂(4)远离夹具(3)一端的正上方固连有第一拉环(10),且所述第一拉环(10)位于对应的第一承载梁(5)上靠近所述梁臂(4)的第一定滑轮(9)的正下方。

3.根据权利要求1所述的一种六维力传感器标定装置,其特征在于,每个所述梁臂(4)远离所述夹具(3)的一端均固定有第二拉环(12),所述第二拉环(12)位于梁臂(4)与第一拉环(10)相邻的侧壁上,所述第二拉环(12)到夹具(3)的间距与任一个第二定滑轮(11)到第一承载梁(5)的间距相等。

4.根据权利要求1所述的一种六维力传感器标定装置,其特征在于,所述梁臂(4)的远离夹具(3)一端的正下方还固连有第三拉环(13),所述水平标定台(1)与每个所述第三拉环(13)相对的位置均开设有通孔(14)。

5.根据权利要求1所述的一种六维力传感器标定装置,其特征在于,所述水平标定台(1)上还设置有升降机构,所述升降机构包括与控制器电连接的第一电动伸缩杆(15)、第二电动伸缩杆(16)、第三电动伸缩杆(17)以及第四电动伸缩杆(18),所述第一电动伸缩杆(15)和第三电动伸缩杆(17)相对设置,所述第二电动伸缩杆(16)和第四电动伸缩杆(18)相对设置,且所述第一电动伸缩杆(15)、第二电动伸缩杆(16)、第三电动伸缩杆(17)以及第四电动伸缩杆(18)四者的伸缩端分别与一个第一承载梁(5)和第二承载梁(6)固连。

6.根据权利要求1所述的一种六维力传感器标定装置,其特征在于,所述夹具(3)包括固定块(31),所述固定块(31)与所述水平标定台(1)固连,所述固定块(31)上侧壁开设有圆柱形的安装槽(32),所述安装槽(32)的周侧开设有多个螺纹孔(33),多个螺纹孔(33)圆周阵列分布,所述螺纹孔(33)螺接有螺栓(34)。

7.根据权利要求1‑6中任一所述的一种六维力传感器标定装置的标定方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤一,将六维力传感器(2)通过夹具固定于水平标定台上侧,确定六维力传感器(2)无任意方向的移动或旋转,将测力梁与六维力传感器(2)的上盖固定;

步骤二,依次调节四个第二承载梁(6)的高度,使四个第二承载梁(6)与梁臂(4)保持在同一水平高度上;

步骤三,对六维力传感器(2)的6个空间力分量标定,每个方向的标定均采用两条拉绳(7)和两个相同规格的标准砝码(8);

Fx正向标定、Fx负向标定、Fy正向标定以及Fy负向标定,两条拉绳(7)一端分别一个标准砝码(8)连接,另一端通过同一个第二承载梁(6)导向并分别挂接在相对的两个梁臂(4)上,且两条拉绳(7)所在的平面平行;并且Fx正向标定和Fx负向标定方向相反,Fy正向标定和Fy负向标定方向相反;

Fz正向标定,两条拉绳(7)一端分别与一个标准砝码(8)连接,另一端分别挂接在相对的两个梁臂(4)上,且每条拉绳(7)均通过对应的第一承载梁(5)导向,两条拉绳(7)共面;

Fz负向标定,两条拉绳(7)分布置于相对的两个梁臂(4)的正下方,拉绳(7)的一端与对应的梁臂(4)连接,另一端竖直穿过水平标定台(1)并延伸至水平标定台(1)的下方与一个标准砝码(8)连接,两条拉绳(7)共面;

Mx正向标定、Mx负向标定、My正向标定以及My负向标定,标定时,两条拉绳(7)的一端分别与一个标准砝码(8)连接,另一端分别与相对设置的一个梁臂(4)连接,其中一个拉绳(7)竖直穿过水平标定台(1)设置,另一个拉绳(7)通过第一承载梁(5)导向,两条拉绳(7)共面;

Mz标定,两条拉绳(7)的一端分别与一个标准砝码(8)连接,另一端分别与相对设置的一个梁臂(4)连接,且两条拉绳(7)分别通过一个第二承载梁(6)导向,并且两个第二承载梁(6)平行,两条拉绳(7)所在的平面平行。