[發明專利]一種用于六維力傳感器標定裝置的標定方法

無效

• 申請號: 200810020511.4
• 申請日: 2008-01-30
• 公開（公告）號: CN101226094A
• 公開（公告）日: 2008-07-23
• 發明（設計）人: 申飛;吳仲城;沈春山;吳寶元
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: G01L25/00
• 分類號: G01L25/00
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司
• 代理人: 趙曉薇

1.一種用于六維力傳感器標定裝置的標定方法，其特征在于設定標準單維力傳感器(6)和第一千斤頂(Q1)、第二千斤頂(Q2)、第三千斤頂(Q3)、第四千斤頂(Q4)對分別六維力傳感器(3)進行加載，通過加載位置的改變實現各個力/力矩分量的獨立加載，加載時，標準單維力傳感器(6)前面的加載帽(5)與加載板(4)上的側面加載孔(15)或正面加載孔(17)剛性接觸，通過標準單維力傳感器(6)測量實際加載力的大小，該方法是按以下步驟完成的：

先將六維力傳感器標定裝置安裝好，并檢查第一千斤頂(Q1)、第二千斤頂(Q2)、第三千斤頂(Q3)與底座(9)的垂直度，第四千斤頂(Q4)與千斤頂固定支座(8)的垂直度；

設定重力校準六維力傳感器(3)的標定坐標系；

設定第一千斤頂(Q1)、第二千斤頂(Q2)、第三千斤頂(Q3)對六維力傳感器(3)的Fx、Fy、Mz進行加載標定，并記錄數據；

設定第四千斤頂(Q4)對六維力傳感器(3)的Fz、Mx、My進行加載標定，并記錄數據；

計算六維力傳感器(3)的加載矩陣和傳感器輸出矩陣；

根據公式，計算六維力傳感器(3)的耦合矩陣；

檢驗六維力傳感器(3)的耦合矩陣是否符合要求，如果不符合要求，需要重新對六維力傳感器(3)進行標定，否則標定結束。

2.根據權利要求1所述的一種用于六維力傳感器標定裝置的標定方法，其特征是：設定第一千斤頂(Q1)、第二千斤頂(Q2)、第三千斤頂(Q3)對六維力傳感器(3)的Fx、Fy、Mz進行加載標定，并按照以下步驟完成的：

將連接有六維力傳感器(3)和加載板(4)的轉接板(2)從安裝在傳感器固定支座(1)上，使六維力傳感器(3)標定坐標系的Y軸水平向上；

設定重力校準六維力傳感器(3)標定坐標系的X軸或者Y軸；

對六維力傳感器(3)進行清零；

設定第一千斤頂(Q1)對六維力傳感器(3)施加不同的載荷，并記錄六維力傳感器(3)的輸出數據；

設定第二千斤頂(Q2)對六維力傳感器(3)施加不同的載荷，并記錄六維力傳感器(3)的輸出數據；

設定第三千斤頂(Q3)對六維力傳感器(3)施加不同的載荷，并記錄六維力傳感器(3)的輸出數據；

將連接有六維力傳感器(3)和加載板(4)的轉接板(2)從傳感器固定支座(1)上取下，逆時針轉動90度；

再將連接有六維力傳感器(3)和加載板(4)的轉接板(2)從安裝在傳感器固定支座(1)上，按照上述步驟對六維力傳感器(3)的Fx、Fy、Mz進行加載標定，直至完成對Fx、Fy、Mz的加載標定。

3.根據權利要求1所述的一種用于六維力傳感器標定裝置的標定方法，其特征是：設定第四千斤頂(Q4)對六維力傳感器(3)的Fz、Mx、My進行加載標定，并按照以下步驟完成的：

將連接有六維力傳感器(3)和加載板(4)的轉接板(2)從安裝在傳感器固定支座(1)上，使六維力傳感器(3)標定坐標系的Y軸水平向上；

設定重力校準六維力傳感器(3)標定坐標系的Y軸；

對六維力傳感器(3)進行清零；

從千斤頂固定支座(8)上的第一組千斤頂固定孔(K1)、第二組千斤頂固定孔(K2)、第三組千斤頂固定孔(K3)、第四組千斤頂固定孔(K4)和第五組千斤頂固定孔(K5)中選擇一組固定孔；

將第四千斤頂(Q4)安裝在選擇的一組固定孔上，對六維力傳感器(3)施加載荷，并記錄六維力傳感器(3)的輸出數據；

再將第四千斤頂(Q4)從千斤頂固定支座(8)上取下，按照上述步驟對六維力傳感器(3)的Fz、Mx、My進行加載標定，直至完成對Fz、Mx、My的加載標定。

4.根據權利要求1所述的一種用于六維力傳感器標定裝置的標定方法，其特征是：先設定第一千斤頂(Q1)、第二千斤頂(Q2)、第三千斤頂(Q3)對六維力傳感器(3)的Fx、Fy、Mz進行加載標定，后設定第四千斤頂(Q4)對六維力傳感器(3)的Fz、Mx、My進行加載標定；或者先設定第四千斤頂(Q4)對六維力傳感器(3)的Fz、Mx、My進行加載標定，后設定第一千斤頂(Q1)、第二千斤頂(Q2)、第三千斤頂(Q3)對六維力傳感器(3)的Fx、Fy、Mz進行加載標定，這兩種加載標定沒有先后次序。