正交并聯六維力傳感器及其應用研究

定　價：￥56.00

作　者：	王志軍，賀靜，崔冰艷著
出版社：	北京理工大學出版社
叢編項：
標　簽：	暫缺

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ISBN：	9787568285537	出版時間：	2020-06-01	包裝：	平裝
開本：	小16開	頁數：	164	字數：

內容簡介

　　隨著高新技術產業(yè)智能化進程的加快，傳感器技術在其發(fā)展中逐漸占有越來越重要的地位。六維力傳感器作為一類能夠檢測空間全力信息的傳感器在機器人技術、生物醫(yī)療、航空航天、汽車制造等領域中有著廣泛的應用。本書提出了一種測量分支水平與豎直正交排布的正交并聯六維力傳感器，對其機構理論、結構參數優(yōu)化、靜/動態(tài)標定實驗、靜/動態(tài)解耦實驗、六維力傳感器的應用等做了深入的分析研究。本書提出了測量分支水平與豎直正交排布的正交并聯六維力傳感器，實現了空間正交平面內力和力矩的部分測量解耦。面向實際測量工作的需求，提出一種簡單易行并且能夠通用于并聯結構的優(yōu)化設計方法，以在滿足工況要求的前提下得到傳感器結構。對傳感器的靜、動態(tài)標定試驗進行了研究，對標定算法及試驗方法進行深入的分析和設計，為進一步提高傳感器的實用性奠定基礎。為了滿足傳感器使用工況要求，對該正交并聯六維力傳感器進行了靜/動態(tài)解耦研究，為進一步降低傳感器耦合奠定了理論基礎。最后在六維力傳感器在力覺示教方面應用做了介紹，并設計了機器人力覺示教控制系統(tǒng)，實現機器人力覺示教軌跡運動。研究工作將對六維力傳感器在工程中的實際應用奠定一定的理論和實驗基礎。

作者簡介

　　王志軍，男，1983年6月生，博士，副教授，碩士生導師，河北省青年拔尖人才，河北省“三三三人才工程”第三層次人選。主要從事并聯機器人技術，六維力傳感器技術及應用，機器人控制技術等方面的研究。主持完成國家自然科學基金項目1項，主持完成河北省自然科學基金項目1項，主持完成河北省教育廳青年基金項目1項，參與完成國家自然科學基金1項、河北省自然科學基金3項；獲河北省科技進步三等獎1項；發(fā)表科技論文30余篇，其中SCI收錄5篇、EI收錄12篇；出版專著2部；授權發(fā)明專利5項，實用新型專利5項。

圖書目錄

第1章緒論
1.1 研究背景
1.2 六維力傳感器研究發(fā)展現狀
1.2.1 六維力傳感器的國外研究現狀
1.2.2 六維力傳感器的國內研究現狀
1.2.3 Stewart并聯結構六維力傳感器研究現狀
1.2.4 六維力傳感器標定實驗研究現狀
1.3 六維力傳感器解耦研究現狀
1.3.1 不同領域解耦研究現狀
1.3.2 并聯機構解耦研究現狀
1.3.3 并聯六維力傳感器解耦研究現狀
1.4 機器人力覺示教技術發(fā)展現狀
1.4.1 示教技術的解析與分類
1.4.2 力覺示教的發(fā)展前景
1.5 六維力傳感器應用研究現狀
第2章正交并聯六維力傳感器數學模型及靜力學分析
2.1 基于螺旋理論的六維力傳感器數學模型
2.1.1 螺旋理論概述
2.1.2 并聯多分支六維力傳感器數學模型
2.2 并聯六維力傳感器的靜力學分析
2.3 正交并聯六維力傳感器的數學模型及靜力學分析
2.3.1 六分支傳感器的數學模型
2.3.2 六分支正交并聯六維力傳感器靜力平衡方程求解
2.3.3 八分支傳感器的數學模型
2.3.4 八分支傳感器靜力平衡方程求解
2.4 本章小結
目錄
第3章正交并聯六維力傳感器結構性能及參數優(yōu)化
3.1 并聯六維力傳感器各向同性性能
3.1.1 力/力矩各向同性度
3.1.2 力/力矩靈敏度各向同性度
3.2 正交并聯六維力傳感器各向同性度分析
3.2.1 六分支傳感器結構性能分析
3.2.2 八分支正交并聯六維力傳感器結構性能分析
3.3 基于工況函數的并聯六維力傳感器參數優(yōu)化
3.3.1 工況函數模型
3.3.2 基于工況函數的參數優(yōu)化
3.4 正交并聯六維力傳感器參數優(yōu)化實例
3.4.1 工況確定
3.4.2 六分支正交并聯六維力傳感器參數優(yōu)化
3.5 本章小結
第4章正交并聯六維力傳感器靜態(tài)標定實驗研究
4.1 正交并聯六維力傳感器靜態(tài)標定算法
4.1.1 六維力傳感器靜態(tài)性能指標
4.1.2 正交并聯六維力傳感器在線靜態(tài)加載方法
4.2 標定系統(tǒng)硬件組成
4.2.1 測量分支
4.2.2 樣機本體研制
4.2.3 數據采集與傳輸設備
4.3 基于LabVIEW的標定系統(tǒng)軟件開發(fā)
4.3.1 數據采集、存儲與顯示
4.3.2 標定算法的實現
4.3.3 六維力實時測量與顯示
4.4 標定實驗及實驗結果
4.5 六維力傳感器分支變形對精度的影響
4.5.1 Stewart并聯結構六維力傳感器數學模型
4.5.2 分支變形對傳感器測量精度的影響
4.5.3 數值算例與仿真驗證
4.6 本章小結
第5章正交并聯六維力傳感器動態(tài)特性研究
5.1 動力學理論分析
5.1.1 測量分支動力學分析
5.1.2 六維力傳感器動力學分析
5.2 模態(tài)分析
5.3 數值算例
5.4 動態(tài)特性實驗
5.4.1 動態(tài)特性實驗設備
5.4.2 實驗設備連接
5.4.3 動態(tài)特性實驗
5.5 本章小結
第6章正交并聯六維力傳感器解耦研究
6.1 正交并聯六維力傳感器耦合情況分析
6.2 正交并聯六維力傳感器的靜態(tài)解耦
6.3 基于最小平方法傳感器靜態(tài)解耦
6.4 基于獨立成分分析（ICA）傳感器靜態(tài)解耦
6.4.1 獨立成分分析定義及數學模型
6.4.2 獨立成分分析FastICA算法
6.4.3 基于獨立成分分析（ICA）的解耦
6.4.4 結果對比分析
6.5 正交并聯六維力傳感器動態(tài)解耦
6.5.1 基于對角優(yōu)勢矩陣的傳感器動態(tài)解耦
6.5.2 基于ICA的傳感器動態(tài)解耦
6.6 本章小結
第7章正交并聯六維力傳感器應用研究
7.1 機器人運動學分析
7.1.1 機器人位置與姿態(tài)描述
7.1.2 IRB26機器人運動學正解
7.1.3 IRB26機器人運動學逆解
7.1.4 力坐標變換
7.2 力覺示教硬件系統(tǒng)設計
7.2.1 力覺示教硬件系統(tǒng)的整體結構
7.2.2 IRB26機器人系統(tǒng)
7.2.3 力信息采集系統(tǒng)
7.3 力覺示教控制系統(tǒng)設計
7.3.1 六維力傳感器重力補償算法
7.3.2 六維力傳感器重力補償算法驗證
7.3.3 力覺示教控制算法研究
7.3.4 力覺示教控制算法仿真驗證
7.4 力覺示教通信連接與編程設計
7.4.1 力覺示教通信配置及RAPID語言基本結構
7.4.2 力覺示教編程設計及仿真
7.5 本章小結
結論
參考文獻