[發明專利]力的檢測方法和裝置

在審

• 申請號: 202010103452.8
• 申請日: 2020-02-20
• 公開（公告）號: CN110926679A
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 霍綜斌;蔡明元;戴磊
• 申請（專利權）人: 南京泰普森自動化設備有限公司
• 主分類號: G01L5/22
• 分類號: G01L5/22
• 代理公司: 北京市維詩律師事務所 11393
• 代理人: 李翔;徐永浩

本申請涉及力的檢測領域，具體公開了一種力的檢測方法和檢測裝置，該力的檢測方法包括：負載檢測步驟：由驅動器驅動設置有力傳感器的操縱件對操縱對象進行模擬操縱動作，從而由所述力傳感器獲得進行所述操縱動作所需要的力的負載參數信息；空載檢測步驟：在不存在操縱對象的空載狀態下，由驅動器驅動所述操縱件進行模擬操縱動作，并由所述力傳感器獲得進行所述空載狀態下的模擬操縱動作所需要的力的空載參數信息。根據本申請的技術方案，通過負載參數信息與空載參數信息的補償，可得到精確的檢測信息，從而消除檢測裝置自身因素在動態檢測過程中對檢測結果的干擾。

技術領域

本申請涉及力的檢測領域，更具體地說，涉及一種力的檢測方法和檢測裝置。

背景技術

在工業生產中，為了保證生產的操縱對象能夠滿足使用需求，在操縱對象出廠前，需要對質量進行嚴格的把控。其中，由于很多操縱對象在實際應用中都需要處于動態環境，為了操縱對象獲得良好的動作力學特性，如開啟、鎖緊、打開、旋轉等，所需的力需要處于合適范圍之內，因此對操縱對象進行動態環境下的力的檢測尤為重要。例如汽車轉向管柱，作為安裝在方向盤與轉向器之間的連接部件，轉向管柱的手柄鎖緊與開啟的力的大小，能夠給駕駛人調節方向盤帶來直接的感官影響，因此在完成制造后需要對轉向管柱的手柄鎖緊與開啟時兩種動態的力進行精確的測量，以使用戶在使用時有良好的用戶體驗。

但是在動態過程中，由于檢測裝置和被測操縱對象一起運動，從而使檢測裝置的重力、加速度和其他干擾因素對檢測結果產生不利的影響，進而導致檢測結果精度有限。為了解決這一問題，傳統上通常采用通過改變檢測裝置的機械結構或者更換檢測裝置的材質的方式來減小對檢測結果的影響，然而這種方式增加了檢測裝置的設計成本與材料成本，可能會導致檢測裝置不耐用，減輕檢測裝置的重量依然不能消除上述干擾因素對檢測結果的影響。

因此，如何能夠消除檢測裝置自身因素在動態檢測過程中對檢測過程的干擾，成為本領域需要解決的技術問題。

發明內容

有鑒于此，本申請提出了一種力的檢測方法，以消除檢測裝置自身因素在動態檢測過程中對檢測結果的干擾。

根據本申請，提出了一種力的檢測方法，包括：負載檢測步驟：由驅動器驅動設置有力傳感器的操縱件對操縱對象進行模擬操縱動作，從而由力傳感器獲得進行操縱動作所需要的力的負載參數信息；和空載檢測步驟：在不存在操縱對象的空載狀態下，由驅動器驅動操縱件進行模擬操縱動作，并由力傳感器獲得進行空載狀態下的模擬操縱動作所需要的力的空載參數信息。

優選地，空載檢測步驟在負載檢測步驟之前或之后進行；和/或負載狀態下的模擬操縱動作與空載狀態下的模擬操縱動作是一致的；和/或空載檢測步驟進行多次。

優選地，該力的檢測方法包括：根據負載參數信息和空載參數信息獲得補償后的力的實際參數信息。

優選地，負載參數信息包括力傳感器所檢測到與時間相關的力的負載狀態值；空載參數信息包括力傳感器所檢測到與時間相關的力的空載狀態值；根據負載參數信息和空載參數信息獲得補償后的力的實際參數信息包括將每個時間點處的力的負載狀態值減去相同時間點處的力的空載狀態值。

優選地，操縱件的模擬操縱動作包括平面內的平移或轉動，或三維空間內的平移和/或轉動。

優選地，力傳感器通過檢測操縱件的形變來獲得力的負載參數信息或空載參數信息；和/或驅動器包括伺服電機、伺服機械手、工業機器人的驅動臂。

優選地，該檢測方法在操縱對象的制造過程中進行。

優選地，該檢測方法包括對空載檢測步驟獲得的空載檢測信息設置有效時間，在該有效時間過后再次進行空載檢測步驟。

優選地，操縱對象包括轉向管柱，力的負載參數信息或空載參數信息包括慣性力、摩擦力、重力、和彈力中的至少一種。