[發(fā)明專利]一種雙柔性關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)的開孔柔性板振動(dòng)測(cè)控裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110779650.0
• 申請(qǐng)日: 2021-07-09
• 公開（公告）號(hào): CN113639851B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱志成;梁文俊;楊陽(yáng);何成虎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01H11/08
• 分類號(hào): G01H11/08;G05D19/02
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 王東東

1.一種雙柔性關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)的開孔柔性板振動(dòng)測(cè)控裝置，其特征在于，包括，柔性板本體部分及控制部分；

柔性板本體部分，包括開孔柔性板，所述開孔柔性板的上、下端分別通過(guò)柔性關(guān)節(jié)與傳動(dòng)部件連接，所述開孔柔性板上粘貼壓電陶瓷傳感器、壓電致動(dòng)器及加速度傳感器；

控制部分，根據(jù)壓電陶瓷傳感器及加速度傳感檢測(cè)開孔柔性板的振動(dòng)信號(hào)，得到控制量，分別輸出壓電致電器及傳動(dòng)部件，用于抑制開孔柔性板的振動(dòng)；

所述開孔柔性板開有三個(gè)方形孔，設(shè)置在開孔柔性板寬度方向的中線上，三個(gè)方形孔間隔距離相等；

所述柔性關(guān)節(jié)有兩個(gè)，且結(jié)構(gòu)相同，包括套筒、第一圓錐滾子軸承、轉(zhuǎn)軸、第二圓錐滾子軸承、端蓋、聯(lián)軸器及兩個(gè)扭簧，具體連接為：第一圓錐滾子軸承的外圈設(shè)置在套筒內(nèi)壁的凸臺(tái)，第二圓錐滾子軸承的外圈設(shè)置在端蓋的凸臺(tái)上，第一圓錐滾子軸承和第二圓錐滾子軸承的內(nèi)圈設(shè)置在轉(zhuǎn)軸的軸肩上，端蓋與套筒固定，兩個(gè)扭簧的一端嵌入套筒內(nèi)壁的槽內(nèi)，另一端嵌入轉(zhuǎn)軸的槽內(nèi)，兩個(gè)扭簧安裝的旋向相反；

套筒內(nèi)壁設(shè)有不同尺寸的第一槽及第二槽，所述第一槽在內(nèi)壁上設(shè)置三個(gè)，間隔120°呈圓周分布；

所述第二槽在內(nèi)壁上設(shè)置三個(gè)，間隔120°，呈圓周分布，相鄰第一槽及第二槽在內(nèi)壁上間隔60°；

所述轉(zhuǎn)軸設(shè)有兩種不同的尺寸的第一槽及第二槽，兩種槽間隔180°分布；

所述兩個(gè)扭簧安裝的旋向相反，具體為：

兩個(gè)扭簧位于兩個(gè)圓錐滾子軸承之間，其中靠近第一圓錐滾子軸承一側(cè)的扭簧的旋向?yàn)槟鏁r(shí)針，靠近第二圓錐滾子軸承一側(cè)的扭簧的旋向?yàn)轫槙r(shí)針。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開孔柔性板振動(dòng)測(cè)控裝置，其特征在于，所述傳動(dòng)部件包括伺服電機(jī)、減速器及伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，所述減速器的輸入端與伺服電機(jī)連接，減速器的輸出端與柔性關(guān)節(jié)連接，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器接收控制部分的信號(hào)，驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開孔柔性板振動(dòng)測(cè)控裝置，其特征在于，所述壓電陶瓷傳感器有兩片，分別設(shè)置在柔性板橫向中線的上方及下方，靠近固定端，姿態(tài)角度為0°，且單面粘貼；

所述加速度傳感器有一個(gè)，設(shè)置在開孔柔性板的自由端。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開孔柔性板振動(dòng)測(cè)控裝置，其特征在于，所述控制部分包括計(jì)算機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制卡、端子板、電荷放大器及壓電放大電路，所述端子板與運(yùn)動(dòng)控制卡相互連接，所述運(yùn)動(dòng)控制卡與計(jì)算機(jī)相互連接，所述端子板分別與電荷放大器、壓電放大電路及伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接。

5.一種如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的開孔柔性板振動(dòng)測(cè)控裝置的方法，其特征在于，包括：

第一步：利用壓電陶瓷傳感器以及加速度傳感器將檢測(cè)的柔性板的振動(dòng)信息；

第二步，見第一步所得到的信號(hào)信息通過(guò)端子板傳入運(yùn)動(dòng)控制卡中，通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制卡傳進(jìn)計(jì)算機(jī)伺服電機(jī)、伺服電機(jī)自帶的編碼器可將自身的運(yùn)動(dòng)信息通過(guò)端子板傳入運(yùn)動(dòng)控制卡中，通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制卡傳進(jìn)計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)根據(jù)傳入的信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的控制算法輸出控制量，經(jīng)過(guò)運(yùn)動(dòng)控制卡傳到端子板，然后端子板將這些信號(hào)傳給伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，進(jìn)而控制伺服電機(jī)、伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶減速器的轉(zhuǎn)動(dòng)，以達(dá)到控制開孔柔性板運(yùn)動(dòng)的目的；

第三步：計(jì)算機(jī)根據(jù)傳入的信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的控制算法輸出控制量，經(jīng)過(guò)運(yùn)動(dòng)控制卡傳到端子板，然后端子板將這些信號(hào)傳給壓電放大電路發(fā)大信號(hào)，輸出到壓電致動(dòng)器上，用于抑制開孔柔性板的振動(dòng)；同時(shí)，端子板也將這些信號(hào)傳給伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，進(jìn)而控制伺服電機(jī)、伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)減速器的轉(zhuǎn)動(dòng)，以達(dá)到控制開孔柔性板運(yùn)動(dòng)的目的。