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發布時間：2022-06-10 01:21:16
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六分量力傳感器校準方法需要處理的核心問題是怎樣加載（載荷表設計），以及如何得到各分量電信號與載荷確切的數學關系（校準矩陣），還需要評估所得到的數學關系是否足夠準確（不確定度分析）。通過加載可以得到信號，而載荷也是已知的，這樣就可以得到信號與載荷的數學關系了。使用時，根據校準獲得的數學關系，可以計算出未知載荷。
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為了提高校準效率，德國達姆施塔特工業大學的Ewald等研制了全自動校準系統（一代）。多維力傳感器系統大大提高了校準的加載效率，但是該校準設備方案實現起來很復雜，由于采用了力發生器和力傳感器的組合來進行校準，加載的方向性、系統誤差等很大程度上取決于各種傳感器，因此從某種程度上增加了系統誤差。目前ETW采用了這種校準系統（二維力傳感器），在一代校準系統的基礎上進行了很多改進。上個世紀40年代，一些加載方法和載荷表就開始應用于多分量天平的校準過程。NASA蘭利研究中心Langley Research Center (LaRC)從1940年開始廣泛應用的是單元載荷表One Factor At The Time Table (OFAT)，很多機構目前仍然還在使用這種加載方式。對于六自由度校準設備，OFAT方法從施加純凈的單分量載荷開始（253次實際加載卸載），然后再施加15組組合載荷（兩個分量的組合，481次實際加載卸載），可能大約需要6至8周時間。然而對于四自由度的校準設備很多組合載荷無法實現，加載點數被大大減少了。
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多維力傳感器與六分量力傳感器相比，除了要解決對所測力分量敏感的單調性和一致性問題外，還要解決因結構加工和工藝誤差引起的維間（軸間）干擾問題、動靜態標定問題以及矢量運算中的解耦算法和電路實現等。多維力傳感器是一種能夠同時測量兩個方向以上力及力矩分量的力傳感器，多維力完整的形式是六維力/力矩傳感器，即能夠同時測量三個力分量和三個力矩分量的傳感器，目前廣泛使用的多維力傳感器就是這種傳感器。在笛卡爾坐標系中力和力矩可以各自分解為三個分量。多維力傳感器廣泛應用于機器人手指、手爪研究；機器人外科手術研究；指力研究；牙齒研究；力反饋；剎車檢測；精密裝配、切削；復原研究；整形外科研究；產品測試；觸覺反饋；示教學習。行業覆蓋了機器人、汽車制造、自動化流水線裝配、生物力學、航空航天、輕紡工業等領域。
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作為標定裝置的核心部件—型加載梁：其設計精巧，簡單實用，確保力傳遞的連續型和準確性。其8個45°均布的安裝螺孔，使L型加載梁的安裝位置45°可調，從而使xF和yF載荷的施加可以實現，L型的外形設計，使該加載裝置不僅可以實現單唯力的施加，而且可以根據需要完成不同方向和大小的力矩和單唯力的同時施加，這種裝置從結構設計上滿足了六維力傳感器標定所需所用載荷狀態的實現；L型加載梁周身所布置的8個半球狀加載坑，以點一點接觸的方式確保了載荷施加方向的準確性。