应变
应变计是疲劳和材料测试中的关键设备。无论是在结构耐久性测试,结构健康监测,还是 OEM 传感器的生产中,HBK 光纤和电阻应变片都是您的理想选择。
如何开发用于承重步行机器人的感应足?这个研究问题是达姆施塔特工业大学仿真、系统优化和机器人系机器人项目的一部分。
在HBK应变片传感器的帮助下,开发了一种三轴力传感器来调节机器人的运动控制。
达姆斯塔特大学需要开发一种用于承重步行机器人的感应足,希望比市场上现有的传感器更具成本效益。
三轴力传感器基于圆柱形梁结构中的铝制组件。这种设置易于制作,成本效益高。
为了测量x、y和z方向的力,安装了三个全桥应变片:
为了验证三轴力传感器,开发了一个传感器原型,用于调节承重步行机器人的运动控制。在第一次试运行中需要对该原型进行评估和校准。借助校准装置,三个方向的力依次加载。
输入和输出的校准条件如下:
| x-通道零点信号 (mV) | 11.42 |
| y-通道零点信号 (mV) | 5.13 |
| z-通道零点信号 (mV) | -28.90 |
| 供电电压 (直流) | 3.3 |
| 放大器 | ADS1262 |
| 测量范围 (V) | +/- 0.156 |
| x-通道增益系数 | 16 |
| y-通道增益系数 | 16 |
| z-通道增益系数 | 16 |
校准后的测量曲线如橙色、绿色和黑色图表所示。作为比较值,参考力测量值也显示在蓝色图表中。
与参考传感器的平均绝对偏差和平均相对误差:
| 力方向 | 平均绝对偏差 (N) | 平均相对误差 (%) |
| Fx | 大约 3 | 大约. 1.5 |
| Fy | 大约 4 | 大约 2.6 |
| Fz | 大约 23 | 大约. 3.1 |
第一次试运行的结果清楚地表明,我们的标准应变片已经取得了很大的成功。为了对绝对平均误差和相对平均误差进一步优化,达姆施塔特技术大学还会进行一个后续项目。
达姆施塔特技术大学是德国领先的技术大学之一,具有很高的国际知名度和声誉。达姆施塔特工业大学自1877年成立以来,一直以独特的开拓精神为特色。通过卓越的研究成果,达姆施塔特大学开辟了未来重要的科学领域。