[发明专利]一种位姿可控的多维力传感器标定装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种多维力传感器的标定装置。

背景技术

传感器作为信息技术和信息系统的关键基础元件和最前沿工具，它的制作水平直接影响到检测控制系统以及信息系统的技术水平。由于每年都会有大量的传感器被生产出来，所以随之而来的就是大量的对传感器的标定工作。传感器的标定精度直接影响到以后传感器使用时的测量精度。目前，国内对力传感器的标定研究主要集中在静态标定方面，对传感器的动态标定一般采用通过实验的方法测定或是采用绝对坐标的方法。但是采用绝对坐标法研制的标定设备也有自身应用的局限性，这些设备一般造价较高，标定需要的时间长，不利于在大批量生产传感器的工业上推广，不适用于批量生产时传感器的标定工作。所以工程应用急需一款标定精度高、操作简单方便，标定功能全面的力传感器标定装置。因此，设计一款多维力标定装置具有十分重要的意义。

发明内容

本发明目的在于提供一种具有标定精度高、操作简单方便、标定功能全面的多位姿可控的多维力传感器标定装置。

本发明的目的是这样实现的：包括固定平台、驱动机构、连杆机构和动平台，驱动机构的上端与连杆机构的下端连接组成驱动连杆机构，六个驱动连杆机构的上端与动平台通过万向铰链铰接、下端与固定平台铰接构成六自由度并联机构，六个驱动连杆机构分为三组，相邻的两个驱动连杆机构为一组、呈八字设置，六个驱动连杆机构与固定平台铰接的位置分布在固定平台的圆周上、每一组的两个铰链与圆心之间形成有20°夹角，六个驱动连杆机构与动平台铰接的位置分布在动平台的圆周上、每一组的两个铰链与圆心之间形成有30°夹角，将每组铰链的夹角的平分线与分布圆周的交点看做该组铰链与连杆的铰接位置则三个铰接位置构成等边三角形，上下两平台的两三角形位置相差60°。

本发明还可以包括：

1、所述驱动机构包括电机支柱、万向铰链支架A、伺服电机、联轴器，伺服电机安装在电机支柱中，万向铰链支架A安装在电机支柱的一端，万向铰链支架A通过十字轴与固定在固定平台上的万向铰链联接，伺服电机通过联轴器与连杆机构的丝杠联接。

2、所述连杆机构包括丝杠、丝杠螺母、伸缩套筒、筒壁、导向套，丝杠螺母安装在丝杠上，伸缩套筒与丝杠螺母固连，伸缩套筒位于筒壁内，导向套设置于筒壁与伸缩套筒之间，伸缩套筒端部通过转动套安装万向铰链支架B。

3、所述动平台包括动平台板、传感器固定平台、滑轮支撑机构、滑轮绕线机构，传感器固定平台固连动平台板中间，将滑轮绕线机构安装在滑轮支撑机构的中间位置作为初始位置后将其作为一个整体安装在动平台板的四个位置。

本发明能实现标定平台的位姿的可控变化，进而能实现对传感器的动态标定和静态标定的功能，功能全面、操作方便、标定精度高，能更好的满足实际工程上的应用。

本发明多维力传感器标定装置，具有以下特点：

1、本发明采用6自由度的并联机构刚度大、承载能力大、运动精度高、惯性小、载荷分布均匀等诸多优点，而且结构简单。

2、本发明的加载机构操作简单，而且易于控制。

3、本发明具有完全相同的分支，结构对称具有各向同性，能够很好地实现六自由度的平移和旋转运动。

4、本发明的传感器标定台的位姿是可控的，既适用于静态标定又适用于动态标定，功能全面。

5、本发明的各部分部件易于装卸，维修很方便。

附图说明

图1是本发明的整体机构图。

图2是本发明的固定平台机构示意图。

图3是本发明的驱动机构示意图。

图4是本发明的连杆机构示意图。

图5是本发明的万向铰链机构示意图。

图6是本发明的动平台机构示意图。

图7是本发明的滑轮支撑机构的立体装配示意图。

图8是本发明的滑轮绕线装置的立体装配示意图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明作进一步说明。