三维微力/力矩传感器结构设计及各向同性研究

摘要

3-RRR结构是典型的平面并联结构,具有结构对称,稳定的优点,非常适合于微力传感器结构设计,但存在不易确定每条支链的内力的缺点。 本文针对这点不足,以3-RRR并联机器人机构为基础,针对测量环境的需要对其进行改进,设计出了更加简单的结构。文中对这种结构建立了数学模型,推导出系数传递矩阵并得到施加力与内力之间的转化方程,最后利用matlab软件计算各项同性参数,确定平台半径R,r以及杆长L,并分析力与力矩的各向同性指标。得到了力和力矩的在最佳各向同性尺寸下的具体雅可比矩阵表达式。