1.一种六维力传感器自动标定装置,其特征在于,包括水平标定底板、加载工装、至少三个导向装置、至少三个加载装置和控制系统;
所述加载工装与待标定的六维力传感器的加载端连接,所述加载工装具有至少三个向外延伸的延伸段,所述导向装置和加载装置的数量与延伸段的数量一致;
所述导向装置设置于水平标定底板上,所述导向装置包括旋转体,所述旋转体上设置有垂直的两个方向的滑轮组,每个滑轮组包括至少两个滑轮;
所述加载装置设置于所述水平标定底板上,所述加载装置包括自动加载机构和柔性加载件,所述柔性加载件的一端与所述自动加载机构连接,另一端绕经旋转体上的滑轮后与所述加载工装的延伸段连接;
所述控制系统与六维力传感器、导向装置和加载装置电连接,用于根据预设的设定标定数据组计算包含标定角度与标定载荷的标定数据组,控制旋转体旋转至标定角度,并控制自动加载机构经由柔性加载件对加载工装施加标定载荷。
2.根据权利要求1所述的六维力传感器自动标定装置,其特征在于,还包括升降装置,所述升降装置设置在水平标定底板上,所述待标定的六维力传感器置于升降装置上。
3.根据权利要求1所述的六维力传感器自动标定装置,其特征在于,所述导向装置还包括自动旋转机构和传动装置,所述传动装置包括蜗杆和蜗轮,所述自动旋转机构与蜗杆连接,所述蜗杆与蜗轮传动连接,所述蜗轮与旋转体连接。
4.根据权利要求1所述的六维力传感器自动标定装置,其特征在于,所述导向装置还包括定位检测机构,用于检测旋转体的旋转角度。
5.根据权利要求4所述的六维力传感器自动标定装置,其特征在于,所述定位检测机构包括红外线发射模块、镜片和红外线接收模块,所述红外线发射模块和红外线接收模块固定在旋转体上,用于将红外线发射到镜片并接收镜片反射的红外线。
6.根据权利要求1所述的六维力传感器自动标定装置,其特征在于,所述加载装置还包括拉力传感器,所述拉力传感器串联于柔性加载件的加载路径中。
7.根据权利要求1所述的六维力传感器自动标定装置,其特征在于,所述自动加载机构包括第一自动加载机构和第二自动加载机构,所述第一自动加载机构和第二自动加载机构通过柔性加载件分别绕经所述两个方向的滑轮组,用以施加两个方向的标定载荷。
8.一种六维力传感器自动标定方法,其特征在于,采用权利要求1 7中任一项所述的六~维力传感器自动标定装置进行标定,包括如下步骤:
调节待标定的六维力传感器的高度,以使所述旋转体的中心轴线所在的水平面与加载工装的中心水平面对齐;
输入一组或多组目标六维力与力矩的设定标定数据组;
所述控制系统根据设定标定数据组,计算一组或多组标定数据组,标定数据组的组数与设定标定数据组的组数一致,所述标定数据组包括每一个导向装置的旋转体所需旋转的标定角度,以及每一个柔性加载件上施加的标定载荷;
所述控制系统依组发送控制指令,控制每一个导向装置的旋转体旋转至对应的标定角度,并控制每一个加载装置对加载工装施加对应的标定载荷;
每一组标定数据组加载完成后,判断是否存在未加载的标定数据组,若有,则加载下一组标定数据组,若否,则终止加载过程。
9.根据权利要求8所述的六维力传感器自动标定方法,其特征在于,所述控制系统根据设定标定数据组,计算一组或多组标定数据组,包括:将所述六维力传感器的测量空间划分为三维力空间和三维力矩空间;
从多方位与多个向量对三维力空间和三维力矩空间进行均匀分割,所述多方位表示在所述标定装置的俯视方向上,以六维力传感器的安装中心为基准,将水平平面按照延伸段的数量等角度划分为若干方向区域,所述多个向量表示在不同方位上实施的多个受力点或受力方向;
根据所述标定装置的方位个数生成转换矩阵,根据转换矩阵计算各个加载向量方向上的标定载荷,根据角度分析公式计算旋转体所需旋转的标定角度。
10.根据权利要求8所述的六维力传感器自动标定方法,其特征在于,所述控制每一个导向装置的旋转体旋转至对应的标定角度,包括:控制导向装置中的自动旋转机构驱动传动装置,使旋转体调整至标定角度;
定位检测机构通过镜片反射红外线,当旋转体达到标定角度时,定位检测机构反馈信号,控制系统控制旋转体停止旋转。