[发明专利]具有两级调节机制的压力传感器标定实验装置

说明书

本发明属于传感器标定技术领域，并公开了一种具有两级调节机制的压力传感器标定实验装置，可实现对压力传感器的快速标定。本发明具有快调节和微调节两种调节机制：通过控制快调节旋钮，快调节齿轮带动齿条使得下滑台和压力触头快速下移；通过控制微调节旋钮，微调节齿轮通过与快调节齿轮的啮合关系带动齿条使得下滑台和压力触头缓慢下移。本发明在对压力传感器进行标定前需要对标定装置进行调零，在完成初始调零后，还可以对调零精度进行自我校正。基于本发明还可以搭建压力传感器标定实验系统，该系统能够输出压力传感器的曲线拟合表达式，完成对压力传感器的最终标定。本发明极大的降低了标定的周期和成本，能够满足科学研究的及时性要求。

技术领域

本发明属于传感器标定技术领域，尤其涉及一种具有两级调节机制的压力传感器标定实验装置的结构设计。

背景技术

机器人灵巧手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备，主要用于对目标物体的抓持和空间移动，其通过控制可以准确的在各种环境中完成预期的作业，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，体现了人手的智能性和自适应性。

触觉传感器可以为机器人灵巧手的人机交互提供必要的信息支持，是机器人灵巧手获取环境信息的重要方式。虽然机器人可以通过其他感知形式（如视觉）来协助操作，但是触觉传感器能够提供接触目标更多的物理信息（如硬度、温度等）。同时，触觉传感器还可以为机器人灵巧手的精细抓取操作提供帮助，获取灵巧手与目标间的接触力、接触位置等重要信息，提高抓取能力。

压力传感器是机器人灵巧手广泛使用的一类重要的触觉传感器，其可以检测机器人灵巧手实现稳定抓持所需要的力信息，而压力传感器的标定是影响其采样数据精度的重要因素。通过查阅公开的文献和专利，发现鲜有针对机器人灵巧手压力传感器标定而设计的简单有效的实验装置。哈尔滨工业大学的博士论文《操作感知一体化灵巧假手机构及滑动控制的研究》提及一种借助第三方的六维力传感器来辅助标定的技术方案，该方案能够实现对压力传感器的标定，但是所采用的六维力传感器价格昂贵，动辄上万元，且该六维传感器购买周期长，导致该方案复现成本高、制作周期长，不利于推广应用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种具有两级调节机制的压力传感器标定实验装置，能够实现对压力传感器的精准标定，解决了现有技术中实验装置的制作成本高、周期长的问题。此外，该装置结构简单，操作简便，更加适于实际使用。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下：

本发明设计的一种具有两级调节机制的压力传感器标定实验装置，包括电子秤、压力传感器、标定装置、砝码、角架，其特征在于：

所述电子秤置于标定装置的基座上，所述压力传感器粘附在电子秤的中心位置，所述标定装置包括：基座，卧式光轴支架，光轴，下滑台，压力触头，上滑台，载物台，连接架，两级调节齿轮组，顶盖。

所述基座为长方形构件，四个顶角做圆角处理，设置有3组卧式光轴支架的定位孔，以及2组第三角架的定位孔。

所述卧式光轴支架将光轴固定在基座和顶盖之间。

所述光轴包括3根在竖直方向相互平行的光轴，光轴下端被卧式光轴支架固定，通过螺栓与基座连接；光轴上端同样被卧式光轴支架固定，通过螺栓与顶盖连接。

所述下滑台包括：下滑台前面板、下滑台后面板、第一直线轴承组、下滑台紧固孔、第一角架固定孔，第一直线轴承组内嵌在下滑台前面板和下滑台后面板中间的凹槽，分别连接第一光轴、第二光轴，紧固孔利用螺栓将下滑台前面板和下滑台后面板连接，角架固定孔利用螺栓与第一角架连接。

所述压力触头包括：压力触头杆、压缩弹簧，压力触头杆利用螺栓固定在上滑台的下端，压缩弹簧套在压力触头杆上，其下端与下滑台接触。