导语

  

内容提要

  

    随着高新技术产业智能化进程的加快，传感器技术在其发展中逐渐占有越来越重要的地位。六维力传感器作为一类能够检测空间全力信息的传感器在机器人技术、生物医疗、航空航天、汽车制造等领域中有着广泛的应用。本书提出了一种测量分支水平与竖直正交排布的正交并联六维力传感器，对其机构理论、结构参数优化、静/动态标定实验、静/动态解耦实验、六维力传感器的应用等方面进行了深入的分析和研究。
    本书可以作为高等院校机械工程学科、控制科学与工程及测试计量技术与仪器等专业的教师和学生参考用书，也可以作为广大从事传感器与检测技术相关科技人员的参考用书。

第1章  绪论
  1.1  研究背景
  1.2  六维力传感器研究发展现状
    1.2.1  六维力传感器的国外研究现状
    1.2.2  六维力传感器的国内研究现状
    1.2.3  Stewart并联结构六维力传感器研究现状
    1.2.4  六维力传感器标定实验研究现状
  1.3  六维力传感器解耦研究现状
    1.3.1  不同领域解耦研究现状
    1.3.2  并联机构解耦研究现状
    1.3.3  并联六维力传感器解耦研究现状
  1.4  机器人力觉示教技术发展现状
    1.4.1  示教技术的解析与分类
    1.4.2  力觉示教的发展前景
  1.5  六维力传感器应用研究现状
第2章  正交并联六维力传感器数学模型及静力学分析
  2.1  基于螺旋理论的六维力传感器数学模型
    2.1.1  螺旋理论概述
    2.1.2  并联多分支六维力传感器数学模型
  2.2  并联六维力传感器的静力学分析
  2.3  正交并联六维力传感器的数学模型及静力学分析
    2.3.1  六分支传感器的数学模型
    2.3.2  六分支正交并联六维力传感器静力平衡方程求解
    2.3.3  八分支传感器的数学模型
    2.3.4  八分支传感器静力平衡方程求解
  2.4  本章小结
第3章  正交并联六维力传感器结构性能及参数优化
  3.1  并联六维力传感器各向同性性能
    3.1.1  力／力矩各向同性度
    3.1.2  力／力矩灵敏度各向同性度
  3.2  正交并联六维力传感器各向同性度分析
    3.2.1  六分支传感器结构性能分析
    3.2.2  八分支正交并联六维力传感器结构性能分析
  3.3  基于工况函数的并联六维力传感器参数优化
    3.3.1  工况函数模型
    3.3.2  基于工况函数的参数优化
  3.4  正交并联六维力传感器参数优化实例
    3.4.1  工况确定
    3.4.2  六分支正交并联六维力传感器参数优化
  3.5  本章小结
第4章  正交并联六维力传感器静态标定实验研究
  4.1  正交并联六维力传感器静态标定算法
    4.1.1  六维力传感器静态性能指标
    4.1.2  正交并联六维力传感器在线静态加栽方法
  4.2  标定系统硬件组成
    4.2.1  测量分支
    4.2.2  样机本体研制
    4.2.3  数据采集与传输设备
  4.3  基于LabVIEW的标定系统软件开发
    4.3.1  数据采集、存储与显示
    4.3.2  标定算法的实现
    4.3.3  六维力实时测量与显示
  4.4  标定实验及实验结果
  4.5  六维力传感器分支变形对精度的影响
    4.5.1  Stewart并联结构六维力传感器数学模型
    4.5.2  分支变形对传感器测量精度的影响
    4.5.3  数值算例与仿真验证
  4.6  本章小结
第5章  正交并联六维力传感器动态特性研究
  5.1  动力学理论分析
    5.1.1  测量分支动力学分析
    5.1.2  六维力传感器动力学分析
  5.2  模态分析
  5.3  数值算例
  5.4  动态特性实验
    5.4.1  动态特性实验设备
    5.4.2  实验设备连接
    5.4.3  动态特性实验
  5.5  本章小结
第6章  正交并联六维力传感器解耦研究
  6.1  正交并联六维力传感器耦合情况分析
  6.2  正交并联六维力传感器的静态解耦
  6.3  基于最小平方法传感器静态解耦
  6.4  基于独立成分分析（ICA）传感器静态解耦
    6.4.1  独立成分分析定义及数学模型
    6.4.2  独立成分分析FastICA算法
    6.4.3  基于独立成分分析（ICA）的解耦
    6.4.4  结果对比分析
  6.5  正交并联六维力传感器动态解耦
    6.5.1  基于对角优势矩阵的传感器动态解耦
    6.5.2  基于ICA的传感器动态解耦
  6.6  本章小结
第7章  正交并联六维力传感器应用研究
  7.1  机器人运动学分析
    7.1.1  机器人位置与姿态描述
    7.1.2  IRB2600机器人运动学正解
    7.1.3  IRB2600机器人运动学逆解
    7.1.4  力坐标变换
  7.2  力觉示教硬件系统设计
    7.2.1  力觉示教硬件系统的整体结构
    7.2.2  IRB2600机器人系统
    7.2.3  力信息采集系统
  7.3  力觉示教控制系统设计
    7.3.1  六维力传感器重力补偿算法
    7.3.2  六维力传感器重力补偿算法验证
    7.3.3  力觉示教控制算法研究
    7.3.4  力觉示教控制算法仿真验证
  7.4  力觉示教通信连接与编程设计
    7.4.1  力觉示教通信配置及RAPID语言基本结构
    7.4.2  力觉示教编程设计及仿真
  7.5  本章小结
结论
参考文献