【摘要】 本发明涉及用于中等量程的六维力传感器标定装置的标定方法。标定时，转动回转台手柄，回转台转盘带动其上的转接板、六维力传感器和加载板一同转动，转动的角度由回转台手柄控制，并从回转台转盘上的刻度读出，将不同质量和数量的砝码通过吊钩分别挂在加载板的背面加力杆、正面加力杆和中心加力杆上，通过加载位置的改变实现对六维力传感器的Fx、Fy、Fz、Mx、My、Mz六个力/力矩分量的独立加载和复合加载，得到六维力传感器加载矩阵和对应的输出矩阵，进行解耦计算，得到耦合矩阵，即完成对六维力传感器的标定。本发明提供一种使用简单、操作方便、标定精度高的标定方法，适用于中等量程六维力传感器的标定和测试。 【专利类型】发明授权 【申请人】中国科学院合肥物质科学研究院 【申请人类型】科研单位 【申请人地址】230031 安徽省合肥市西郊董铺1130号信箱智能所 【申请人地区】中国 【申请人城市】合肥市 【申请号】CN200810024919.9 【申请日】2008-05-01 【申请年份】2008 【公开公告号】CN101571442B 【公开公告日】2010-12-29 【公开公告年份】2010 【授权公告号】CN101571442B 【授权公告日】2010-12-29 【授权公告年份】2010.0 【IPC分类号】G01L25/00 【发明人】吴仲城; 申飞; 吴宝元; 沈春山 【主权项内容】一种用于中等量程的六维力传感器标定装置的标定方法，其特征在于：使用砝码(14)对六维力传感器(7)进行加载，标定时，转动回转台手柄(5)，回转台转盘(4)带动其上的转接板(6)、六维力传感器(7)和加载板(8)一同转动，转动的角度由回转台手柄(5)控制，并从回转台转盘(4)上的刻度读出，将不同质量和数量的砝码(14)通过吊钩(13)分别挂在加载板(8)的背面加力杆(9)、正面加力杆(10)和中心加力杆(11)上，通过加载板(8)上加载位置的改变实现对六维力传感器(7)的Fx、Fy、Fz、Mx、My、Mz六个力/力矩分量的独立加载和复合加载，该标定方法是按以下步骤完成的：A、先将六维力传感器标定装置安装好，用水平仪对工作台(2)的水平面进行校准，使工作台(2)处于水平状态，检测工作台(2)和回转台基座(3)的垂直度，并检测回转台转盘(4)、转接板(6)、六维力传感器(7)和加载板(8)之间的平行度；B、使用重力校准六维力传感器(7)的标定坐标系的X轴或Y轴；C、将连接有六维力传感器(7)和加载板(8)的转接板(6)安装在回转台转盘(4)上，转动回转台手柄(5)，调整转动的角度，使六维力传感器(7)的X轴正方向与重力方向重合，此时，X轴正方向垂直向下，Y轴正方向水平向右；D、将不同质量和数量的砝码(14)通过吊钩(13)分别挂在加载板(8)的背面加力杆(9)、正面加力杆(10)和中心加力杆(11)上，对六维力传感器(7)施加Fx、My、Mz，并记录数据；E、转动和控制回转台手柄(5)，使回转台转盘(4)带动其上的转接板(6)、六维力传感器(7)和加载板(8)一同逆时针转动90度，将不同质量和数量的砝码(14)通过吊钩(13)分别挂在加载板(8)的背面加力杆(9)、正面加力杆(10)和中心加力杆(11)上，对六维力传感器(7)施加Fy、Mx、Mz，并记录数据；F、转动和控制回转台手柄(5)，使回转台转盘(4)带动其上的转接板(6)、六维力传感器(7)和加载板(8)一同逆时针转动90度，重复步骤D将不同质量和数量的砝码(14)通过吊钩(13)分别挂在加载板(8)的背面加力杆(9)、正面加力杆(10)和中心加力杆(11)上，对六维力传感器(7)施加Fx、My、Mz并记录数据；重复步骤E转动和控制回转台手柄(5)，使回转台转盘(4)带动其上的转接板(6)、六维力传感器(7)和加载板(8)一同逆时针转动90度，将不同质量和数量的砝码(14)通过吊钩(13)分别挂在加载板(8)的背面加力杆(9)、正面加力杆(10)和中心加力杆(11)上，对六维力传感器(7)施加Fy、Mx、Mz，并记录数据；分别对六维力传感器(7)的Fx、Fy、Mx、My、Mz进行正、反方向的加载标定；G、将连接有六维力传感器(7)和加载板(8)的转接板(6)从回转台转盘(4)上取下，放置在工作台(2)的圆形光孔(15)里，圆形光孔(15)的直径大于六维力传感器(7)的直径以及加载板(8)的直径，并且圆形光孔(15)的直径小于转接板(6)的直径，转接板(6)置于工作台(2)的上面，六维力传感器(7)和加载板(8)置于工作台(2)的下面；H、六维力传感器(7)标定坐标系的Z轴垂直向下，将不同质量和数量的砝码(14)通过吊钩(13)挂在加载板(8)的中心加力杆(11)上，对六维力传感器(7)施加Fz方向的载荷，载荷的大小由砝码(14)的质量和数量决定，逐步施加不同的载荷，记录数据，直至完成对六维力传感器(7)的Fz加载标定；I、计算六维力传感器(7)的加载矩阵和传感器输出矩阵；J、根据公式，计算六维力传感器(7)的耦合矩阵；K、检验六维力传感器(7)的耦合矩阵是否符合要求，如果不符合要求，需要重新按照步骤A到K对六维力传感器(7)进行标定，否则标定结束。 【当前权利人】安徽朗坤物联网有限公司 【当前专利权人地址】安徽省合肥市庐阳区经济开发区清河路868号庐阳大数据产业园5号楼101 【统一社会信用代码】121000007178068020 【引证次数】4.0 【被引证次数】2 【他引次数】4.0 【被他引次数】2.0 【家族引证次数】4.0 【家族被引证次数】22
