一种六维力传感器标定装置及标定方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种六维力传感器标定装置及标定方法，标定装置包括支撑架

【技术实现步骤摘要】
一种六维力传感器标定装置及标定方法


[0001]本专利技术涉及六维力传感器标定
，更具体的说是涉及一种六维力传感器标定装置及标定方法
。

技术介绍

[0002]六维力传感器是现代工程和科学应用中的关键设备，测量的是笛卡尔坐标系三维空间的三维正交力
(Fx
，
Fy
，
Fz)
和三维正交力矩
(Mx
，
My
，
Mz)。
六维力传感器的精确性对于许多应用至关重要，例如机器人控制
、
材料测试
、
生物力学研究和工业自动化
。
[0003]六维力传感器通常包括多个传感器元件，用于测量物体上的各种力和扭矩分量，然而，由于制造和安装过程中的各种因素，包括机械装配误差
、
温度变化和传感器漂移等，传感器的准确性可能会降低
。
因此，标定过程对于确保传感器的精确性和可靠性至关重要
。
[0004]但是，现有的六维力传感器标定装置及方法通常涉及复杂的实验设备和程序，结构复杂，操作复杂，成本较高，如中国专利技术专利
CN109580089A
提出了一种带有旋转平台的直线电机加载式的六维力传感器标定装置及其标定的方法，结构复杂，需要控制系统，操作复杂，成本高；又如中国专利技术专利
CN 114112186A
提出了一种包含
S
型力传感器
、
定滑轮和带伺服电机控制的电缸施力系统的六维力传感器标定装置，电机数量较多，结构复杂；另外现有的部分六维力传感器标定装置及方法标定精度低，如中国专利技术专利
CN 116046257A
提出了一种简易标定装置和标定方法，通过十字法兰盘和测量螺杆和基座的不同装夹方式实现标定，但是无法实现单个力或力矩的加载，且需要多次装夹，标定精度低
。
[0005]因此，提供一种高效
、
成本低且易于操作的六维力传感器标定装置及标定方法是本领域技术人员亟需解决的问题
。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术提供了一种六维力传感器标定装置及标定方法，简化结构
、
操作简单，降低成本，提高测量精度
。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]一种六维力传感器标定装置，包括支撑架
、
水平台
、
固定基座
、
标定固件
、
多个滑轮组件
、
钢丝绳和标定砝码，所述水平台固定在所述支撑架中部；所述固定基座安装在所述水平台中部以固定六维力传感器的弹性体；所述标定固件安装在所述弹性体的中心立柱上；多个所述滑轮组件分别安装在所述水平台上或支撑架的顶板上；所述钢丝绳绕设在任一或任多个所述滑轮组件上，且所述标定固件通过所述钢丝绳与所述标定砝码连接
。
[0009]通过采取以上技术方案，本专利技术的有益效果：
[0010]通过标定固件
、
多个滑轮组件
、
钢丝绳及标定砝码的组合能够实现三个方向单个力或者力矩的加载，结构简单易用
、
成本低，同时标定精准可靠
。
[0011]进一步的，多个所述滑轮组件分别为第一滑轮组件
、
第二滑轮组件
、
第三滑轮组件
、
第四滑轮组件
、
第五滑轮组件
、
第六滑轮组件
、
第七滑轮组件，所述第一滑轮组件安装在
所述水平台的底部中央；所述第二滑轮组件安装在所述水平台底部外围；所述第三滑轮组件安装在所述水平台顶部一侧；所述第四滑轮组件安装在所述水平台顶部另外三侧；所述第五滑轮组件安装在所述水平台顶部且位于所述固定基座与所述第四滑轮组件之间；所述第六滑轮组件安装在所述顶板底部中央；所述第七滑轮组件安装在所述顶板顶部
。
[0012]进一步的，所述第一滑轮组件包括四个第一滑轮，四个所述第一滑轮安装在所述水平台的底部中央且沿周向均匀排布；所述第二滑轮组件包括四个第二滑轮，四个所述第二滑轮安装在所述水平台底部外围且沿周向均匀排布；所述第四滑轮组件包括三个第四滑轮，三个所述第四滑轮分别安装在所述水平台顶部远离所述第三滑轮组件的三侧，且三个所述第四滑轮和所述第三滑轮组件均匀排布；所述第六滑轮组件包括四个第六滑轮，四个所述第六滑轮分别安装在所述顶板底部中央且沿周向均匀排布；所述第七滑轮组件包括两个第七滑轮，两个所述第七滑轮分别安装在所述顶板顶部的中央和一侧
。
[0013]进一步的，所述第五滑轮组件的高度与所述标定固件的所述钢丝绳连接处平齐
。
[0014]进一步的，所述标定固件包括圆盘
、
四个带圆环螺柱和带圆环螺丝，所述圆盘具有四个竖直贯穿且沿周向均匀分布的螺纹孔；所述圆盘通过其中部的所述带圆环螺丝安装在所述弹性体的中心立柱上；四个所述带圆环螺柱分别安装在四个所述螺纹孔内；每个所述带圆环螺柱的螺柱端部均具有环形槽；所述钢丝绳端部与所述带圆环螺丝的第一圆环或所述带圆环螺柱的第二圆环或所述环形槽连接
。
[0015]利用如上所述的一种六维力传感器标定装置而进行的标定方法，当
Fz
正向标定时，将钢丝绳一端与第一圆环连接，钢丝绳绕设在第七滑轮组件上，钢丝绳另一端与标定砝码连接；当
Fz
负向标定时，将标定砝码放置在圆盘顶部；当
Mz
正向标定时，将钢丝绳一端与其中一个第二圆环连接，钢丝绳依次绕设在第五滑轮组件和第三滑轮组件上，钢丝绳另一端与另外一个位于同一水平方向的第二圆环连接，标定砝码嵌套在钢丝绳绕设而成的挂环上；当
Fx
和
Fy
正向标定时，将钢丝绳一端与环形槽连接，钢丝绳绕设在第三滑轮组件上，钢丝绳另一端与标定砝码连接；当
Mx
和
My
正向标定时，将钢丝绳一端与位于圆盘顶部的第二圆环连接，钢丝绳依次绕设在第六滑轮组
、
第三滑轮组
、
第二滑轮组和第一滑轮组上，钢丝绳另一端与位于圆盘底部的第二圆环连接，标定砝码嵌套在钢丝绳绕设而成的挂环上
。
[0016]通过采取以上技术方案，本专利技术的有益效果：
[0017]采用一组标定砝码进行力与力矩的加载，降低了人工操作的难度，减小误差，标定的重复性好，测量精度更高
。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图
。
[0019本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种六维力传感器标定装置，其特征在于，包括支撑架
、
水平台
、
固定基座
、
标定固件
、
多个滑轮组件
、
钢丝绳和标定砝码，所述水平台固定在所述支撑架中部；所述固定基座安装在所述水平台中部以固定六维力传感器的弹性体；所述标定固件安装在所述弹性体的中心立柱上；多个所述滑轮组件分别安装在所述水平台上或支撑架的顶板上；所述钢丝绳绕设在任一或任多个所述滑轮组件上，且所述标定固件通过所述钢丝绳与所述标定砝码连接
。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，多个所述滑轮组件分别为第一滑轮组件
、
第二滑轮组件
、
第三滑轮组件
、
第四滑轮组件
、
第五滑轮组件
、
第六滑轮组件
、
第七滑轮组件，所述第一滑轮组件安装在所述水平台的底部中央；所述第二滑轮组件安装在所述水平台底部外围；所述第三滑轮组件安装在所述水平台顶部一侧；所述第四滑轮组件安装在所述水平台顶部另外三侧；所述第五滑轮组件安装在所述水平台顶部且位于所述固定基座与所述第四滑轮组件之间；所述第六滑轮组件安装在所述顶板底部中央；所述第七滑轮组件安装在所述顶板顶部
。3.
根据权利要求2所述的一种六维力传感器标定装置，其特征在于，所述第一滑轮组件包括四个第一滑轮，四个所述第一滑轮安装在所述水平台的底部中央且沿周向均匀排布；所述第二滑轮组件包括四个第二滑轮，四个所述第二滑轮安装在所述水平台底部外围且沿周向均匀排布；所述第四滑轮组件包括三个第四滑轮，三个所述第四滑轮分别安装在所述水平台顶部远离所述第三滑轮组件的三侧，且三个所述第四滑轮和所述第三滑轮组件均匀排布；所述第六滑轮组件包括四个第六滑轮，四个所述第六滑轮分别安装在所述顶板底部中央...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏，戴裕强，张昌明，王楠，杨帆，石宇航，彭春雷，张弦，晏志鹏，刘忙贤，
申请(专利权)人：陕西理工大学，
类型：发明
国别省市：