【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及加速度传感器，尤其涉及一种仿生液压可调谐全向加速度传感器及其加速度检测方法。
技术介绍
1、加速度传感器在机械加工和机械设备运行状态检测领域具有重要作用，尤其是加速度的频域信号，能够准确反映出加工工件的加工状态，机械设备的运行状态及潜在的故障形式。加速度传感器的频域检测性能主要取决于加速度传感器设置制备之初的固有频率。
2、实际检测需求中，需要的检测频率往往不是固定区间，而是随着加工过程、设备运行状态等变化而变化的，而现有技术的加速度传感器在制备完成后固有频率往往是不可改变的，难以适应变化的频率检测。同时，在复杂工况下需要对各个方向的加速度进行检测，现有的加速度传感器也难以满足全向检测的需求。
3、因此，现有技术仍需进一步改进与发展。
技术实现思路
1、鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种仿生液压可调谐全向加速度传感器及其加速度检测方法，旨在解决现有技术中加速度传感器无法兼顾小型化、快速频率调谐、自主调整方向的问题。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、一种仿生液压可调谐全向加速度传感器，其中，包括：
4、用于产生至少三个方向驱动力的全向驱动连杆；
5、若干个依次连接的感知连杆，其中，首节感知连杆与所述全向驱动连杆一端连接，通过所述全向驱动连杆驱动所述感知连杆旋转；相邻的两个感知连杆之间通过刚柔耦合缝组连接，所有感知连杆内设有联通的液压通道，所述液压通道用于通过液压调整相邻感知连杆
6、其中，最后一节感知连杆的末端设有作为振动器的配重块；并在最后一节感知连杆沿振动方向两侧设有电阻式应变片，所述电阻式应变片用于连接后端电路构成惠斯通全桥电路；
7、其中，所述刚柔耦合缝组采用仿蜘蛛腿部缝器官设置，所述全向驱动连杆驱动采用基于蜘蛛驱动方式的液压驱动通道驱动所述感知连杆旋转；
8、通过具有基于蜘蛛腿部缝器官设置的刚柔耦合缝组和基于蜘蛛驱动方式的液压驱动通道，实现感知频率的调谐和全向感知，以实现加速度调谐检测。
9、所述的仿生液压可调谐全向加速度传感器，其中，所述全向驱动连杆的一端设置为用于固定的固定端，另一端设有至少三个均匀分布的单独的液压驱动杆和一万向节，
10、所述液压驱动杆与首节感知连杆的侧边连接，所述万向节与首节感知连杆的端部连接，所述液压驱动杆通过液压气缸驱动以驱动感知连杆转向，所述万向节用于提供转向定位，通过所述全向驱动连杆驱动感知连杆的全向旋转，实现对感知连杆的全向旋转。
11、所述仿生液压可调谐全向加速度传感器，其中，每个所述液压驱动杆与一液压驱动通道连接，并通过液压驱动通道与液压气缸连接，三个液压驱动杆分别与三个单独的连接有液压气缸的液压驱动通道连接，用于调整所述感知连杆的方向。
12、所述的仿生液压可调谐全向加速度传感器，其中，所述刚柔耦合缝组包括刚性部分和柔性部分，其中，所述刚柔耦合缝组的刚性部分的材料为与感知连杆材料相同的材料，所述柔性部分的材料为弹性模量低于连杆材料的材料。
13、所述的仿生液压可调谐全向加速度传感器，其中，所述刚柔耦合缝组包括：扇形缝、平行缝，弧形缝。
14、所述的仿生液压可调谐全向加速度传感器，其中，最后一节连杆末端的配重块质量不低于所有感知连杆质量之和的10倍。
15、所述的仿生液压可调谐全向加速度传感器，其中，所述电阻式应变片，设置于最后一节感知连杆的振动方向的两侧，用于在传感器振动时一侧电阻式应变片被拉伸电阻变大，另一侧电阻式应变片被压缩电阻减小，应变片组成全桥电路实现信号放大。
16、所述的仿生液压可调谐全向加速度传感器，其中，所述感知连杆为圆柱形结构的感知连杆，内部设有圆柱形液压通道。
17、所述的仿生液压可调谐全向加速度传感器，其中，
18、通过调整不同液压驱动通道的液压量，分别调整不同液压驱动杆的长度，以驱动旋转感知连杆，通过三个均匀分布的液压驱动杆任意旋转感知连杆的方向。
19、一种如任一项所述的仿生液压可调谐全向加速度传感器的加速度检测方法，其中，包括以下步骤：
20、将仿生液压可调谐全向加速度传感器的全向驱动杆的固定端固定于待测目标上，通过调整与不同液压驱动杆连接的液压通道间的压差、调节所连接的感知连杆方向，适应需求的检测方向；
21、通过调整由刚柔耦合缝组连接的多节感知连杆内部液压通道的液压压力，使得刚柔耦合缝组的刚性部分和柔性部分弹性模量不同而具有不同的膨胀率，以控制连杆关节产生弯曲，进而调整感知连杆的固有频率；
22、通过具有基于蜘蛛腿部缝器官设置的刚柔耦合缝组和基于蜘蛛驱动方式的液压驱动通道，实现感知频率的调谐和全向感知，以实现加速度调谐检测。
23、本专利技术提供的一种仿生液压可调谐全向加速度传感器及其加速度检测方法；由于所述仿生液压可调谐全向加速度传感器具有全向驱动连杆，可以实现传感器全方位自主调整。由于所述仿生液压可调谐全向加速度传感器具有基于蜘蛛腿部缝器官设置的刚柔耦合缝组和基于蜘蛛驱动方式的液压驱动通道，可以实现感知频率的快速调谐。
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1.一种仿生液压可调谐全向加速度传感器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的仿生液压可调谐全向加速度传感器，其特征在于，所述全向驱动连杆的一端设置为用于固定的固定端，另一端设有至少三个均匀分布的单独的液压驱动杆和一万向节，
3.根据权利要求2所述仿生液压可调谐全向加速度传感器，其特征在于，每个所述液压驱动杆与一液压驱动通道连接，并通过液压驱动通道与液压气缸连接，三个液压驱动杆分别与三个单独的连接有液压气缸的液压驱动通道连接，用于调整所述感知连杆的方向。
4.根据权利要求1所述的仿生液压可调谐全向加速度传感器，其特征在于，所述刚柔耦合缝组包括刚性部分和柔性部分，其中，所述刚柔耦合缝组的刚性部分的材料为与感知连杆材料相同的材料，所述柔性部分的材料为弹性模量低于连杆材料的材料。
5.根据权利要求1所述的仿生液压可调谐全向加速度传感器，其特征在于，所述刚柔耦合缝组包括：扇形缝、平行缝，弧形缝。
6.根据权利要求1所述的仿生液压可调谐全向加速度传感器，其特征在于，最后一节连杆末端的配重块质量不低于所有感知连杆质量之和的10
7.根据权利要求1所述的仿生液压可调谐全向加速度传感器，其特征在于，所述电阻式应变片，设置于最后一节感知连杆的振动方向的两侧，用于在传感器振动时一侧电阻式应变片被拉伸电阻变大，另一侧电阻式应变片被压缩电阻减小，应变片组成全桥电路实现信号放大。
8.根据权利要求1所述的仿生液压可调谐全向加速度传感器，其特征在于，所述感知连杆为圆柱形结构的感知连杆，内部设有圆柱形液压通道。
9.根据权利要求1所述的仿生液压可调谐全向加速度传感器，其特征在于，
10.一种如权利要求1-9任一项所述的仿生液压可调谐全向加速度传感器的加速度检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种仿生液压可调谐全向加速度传感器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的仿生液压可调谐全向加速度传感器，其特征在于，所述全向驱动连杆的一端设置为用于固定的固定端，另一端设有至少三个均匀分布的单独的液压驱动杆和一万向节，
3.根据权利要求2所述仿生液压可调谐全向加速度传感器，其特征在于，每个所述液压驱动杆与一液压驱动通道连接，并通过液压驱动通道与液压气缸连接，三个液压驱动杆分别与三个单独的连接有液压气缸的液压驱动通道连接，用于调整所述感知连杆的方向。
4.根据权利要求1所述的仿生液压可调谐全向加速度传感器，其特征在于，所述刚柔耦合缝组包括刚性部分和柔性部分，其中，所述刚柔耦合缝组的刚性部分的材料为与感知连杆材料相同的材料，所述柔性部分的材料为弹性模量低于连杆材料的材料。
5.根据权利要求1所述的仿生液压可调谐全向加速度传感器，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯秋丰，曾云坤，熊伟，
申请(专利权)人：浙江向隆机械有限公司，
类型：发明
国别省市：
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