静不平衡测量系统柔性杠杆机构分析优化
缪晖华1,李培兴1,胡百振2,张建坤2,闫维新1,赵言正1*1. 上海交通大学机械与动力工程学院机器人研究所, 上海 200240;2.上海航天控制技术研究所, 上海 201109
收稿日期:2017-01-13出版日期:2018-02-20发布日期:2017-01-13通讯作者:赵言正(1965— ),男,山东烟台人,教授,博士,主要研究方向为特种机器人和服务机器人. E-mail:yzh-zhao@sjtu.edu.cnE-mail:niaohuihua@sjtu.edu.cn作者简介:缪晖华(1991— ),男,江苏无锡人,博士研究生,主要研究方向为精密测量. E-mail:niaohuihua@sjtu.edu.cn基金资助:多轴框架机构静不平衡力矩一体化高精度测量与自动补偿研究国家自然基金资助项目(51475305)Analysis and design optimization of the performance in flexible lever mechanism for static unbalance measurement system
MIAO Huihua1, LI Peixing1, HU Baizhen2, ZHANG Jiankun2, YAN Weixin1, ZHAO Yanzheng1*1. Research Inst. of Robotics, School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China;
2. Shanghai Aerospace Control Technology Institute, Shanghai 201109, China
Received:2017-01-13Online:2018-02-20Published:2017-01-13摘要/Abstract
摘要： 以质心投影法为主要测量原理,柔性杠杆机构为桥梁,设计一套多框架机构静不平衡测量系统,分析测量原理特性表明:降低柔性杠杆输出端柔度能够有效提高系统测量精度。基于直圆型柔性铰链封闭方程,建立柔性杠杆的柔度模型,利用有限元分析软件Ansys验证柔度模型的准确性,并通过合理设计优化函数和约束条件,对柔性杠杆机构输入和输出端进行相应优化。结果表明:采用封闭方程建立柔度模型的方法是可行的,其柔度理论值与仿真值误差在9%以内,同时建立的优化函数切实可行,在力臂放大系数变化量仅为2%的前提下,杠杆输出端柔度降低了18.63%,增加了杠杆线性度范围,从而有效提高了静不平衡测量系统测量精度。
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