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一种压电式六维加速度传感器的快速原型及其特性

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仪器仪表学报 2011年第2期32卷 356-362页

作者：袁刚王代华重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆400044 重庆大学光电工程学院精密与智能实验室重庆400044

介绍了一种压电式六维加速度传感器,研究了其敏感单元的布局原理,建立了相应的六维加速度传感方程以实现对6只压电式单轴加速度传感器的输出进行解耦得到刚体运动的六维加速度。在此基础上,采用基于实时仿真系统(dSPACE DS1103和MATLAB/... 详细信息

介绍了一种压电式六维加速度传感器,研究了其敏感单元的布局原理,建立了相应的六维加速度传感方程以实现对6只压电式单轴加速度传感器的输出进行解耦得到刚体运动的六维加速度。在此基础上,采用基于实时仿真系统(dSPACE DS1103和MATLAB/Simulink)的快速控制原型(rapid control prototyping,RCP)技术建立了压电式六维加速度传感器的快速原型。在六维随机振动激励和固定轴旋转振动激励情况下对开发的压电式六维加速度传感器的快速原型的传感性能进行了实验测试。研究结果表明该压电式六维加速度传感器的快速原型能够实现六维加速度的传感,建立的传感方程能够准确地解算出刚体运动的六维加速度。

关键词：六维加速度传感器六维加速度角加速度线加速度快速原型

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一种压电式六维加速度传感器的校准方法研究

仪器仪表学报 2011年第8期32卷 1681-1689页

作者：袁刚王代华重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆400044 重庆大学光电工程学院精密与智能实验室重庆400044

基于多只压电式单轴加速度传感器的压电式六维加速度传感器的传感误差主要由多只压电式单轴加速度传感器的安装误差和输出误差决定。为了对压电式六维加速度传感器的传感误差进行估计和补偿,提出并研究了一种压电式六维加速度传感器的... 详细信息

基于多只压电式单轴加速度传感器的压电式六维加速度传感器的传感误差主要由多只压电式单轴加速度传感器的安装误差和输出误差决定。为了对压电式六维加速度传感器的传感误差进行估计和补偿,提出并研究了一种压电式六维加速度传感器的校准方法,建立了压电式六维加速度传感器的校准模型。在此基础上,分析了校准过程中加速度激励误差对校准结果的影响和最佳角加速度激励频率的范围,建立了对校准误差进行估计的方法。研究结果表明,利用所建立的校准方法和校准误差估计方法不仅能够准确地实现压电式六维加速度传感器的校准,而且能够对校准结果的误差进行估计。该研究工作为压电式六维加速度传感器的误差补偿和精度提高奠定了基础。

关键词：压电式六维加速度传感器六维加速度误差校准精度分析

基于六维加速度传感器的大型机械臂柔性关节振动抑制

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空间控制技术与应用 2018年第5期44卷 7-13页

作者：倪风雷林鹏飞邹添哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150080

空间大型机械臂具有关节柔性大、臂杆长、基座漂浮等特点,将导致其在自由空间运动存在较大的残余振动,约束空间力控制精度和稳定性较低.基于设计的机械臂末端六维加速度传感器,设计关节加速度反馈控制器,并对控制性能进行分析对比,最后... 详细信息

空间大型机械臂具有关节柔性大、臂杆长、基座漂浮等特点,将导致其在自由空间运动存在较大的残余振动,约束空间力控制精度和稳定性较低.基于设计的机械臂末端六维加速度传感器,设计关节加速度反馈控制器,并对控制性能进行分析对比,最后搭建机械臂柔性关节实验平台,开展关节空间位置和阻抗控制试验,试验结果表明基于加速度反馈的残余振动相比于采用传统的输入整形方法,具有振动抑制快,振幅小等优点.

关键词：六维加速度柔性关节振动抑制机械臂

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一体化结构六维加速度传感器设计

仪器仪表学报 2004年第z1期25卷 302-303页

作者：吴仲城孟明申飞戈瑜中国科学院合肥智能机械研究所传感技术国家重点实验室合肥230031

提出了一种基于单惯性质量块的一体化结构六维多维加速度传感器设计,介绍了传感器的工作原理,采用有限元工具对传感器静态和动态特性进行了分析,给出了弹性体的应变分布、固有频率及振型等,实验结果表明传感器的误差小于1%。

关键词：六维加速度弹性体有限元分析

一种微型六维加速度传感器的信号采集与处理系统的研究

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一种微型六维加速度传感器的信号采集与处理系统的研究

作者：孟德帅重庆大学

学位级别：硕士

六维加速度传感器（six-axis accelerometer）可以实现物体运动的六维加速度（包括三维线加速度和三维角加速度）的传感。通过对传感得到的六维加速度进行积分,可以获得物体运动的速度、位置和姿态信息。因此,六维加速度传感器在自动化... 详细信息

六维加速度传感器（six-axis accelerometer）可以实现物体运动的六维加速度（包括三维线加速度和三维角加速度）的传感。通过对传感得到的六维加速度进行积分,可以获得物体运动的速度、位置和姿态信息。因此,六维加速度传感器在自动化控制、交通工具监测、地震监测、机器人控制、导航技术等领域有着广阔的应用前景。微型化是六维加速度传感器的发展趋势。利用多个微型单轴加速度传感器构成的微型六维加速度传感器具有灵活度高、成本低、体积小等优点。为了实现其实用化,必须研究和开发一种具有低成本、小型化、高精度的信号采集与处理系统。目前,微型六维加速度传感器的信号采集与处理系统尚没有成熟的方案。针对本实验室发明和开发的一种基于六个微型单轴加速度传感器的微型六维加速度传感器,本文提出了一种信号采集与处理系统的原理与结构,设计并开发了信号采集与处理系统的硬件电路及其软件系统。在此基础上,建立了信号采集与处理系统的实验测试系统,对信号采集与处理系统的性能进行了测试和分析。本文的主要工作和研究成果包括:1.分析了微型六维加速度传感器的原理、结构及传感特性。在此基础上,提出了一种信号采集与处理系统的原理与结构。系统由核心板和扩展板组成,实现信号采集、信号处理和输出接口功能。其中,核心板负责系统的信号处理并控制扩展板上的各个功能单元协调工作,扩展板在核心板控制下进行信号采集并将处理后的信号通过输出接口单元输出至外部设备。通过该方案可以实现信号采集与处理系统的模块化和小型化。2.设计并开发了信号采集与处理系统的硬件电路,包括核心板和扩展板两部分。核心板利用数字信号处理器（Digital Signal Processor, DSP）及其外围电路实现微型六维加速度传感器输出信号的处理和对扩展板上器件的控制。扩展板利用模数（A/D）转换电路、数模（D/A）转换电路和通用串行总线（Universal Serial Bus, USB）接口电路分别实现系统的信号采集、模拟信号输出和数字信号输出功能。3.设计并开发了信号采集与处理系统的软件系统。软件系统由信号采集模块、信号处理模块和输出接口模块组成,结合硬件电路具体实现信号采集、数据处理和数据输出的功能。4.建立了微型六维加速度传感器的信号采集与处理系统的实验测试系统,实验测试结果表明,设计并开发的信号采集与处理系统能够实现对微型六维加速度传感器输出信号的实时采集、处理和输出。信号采集与处理系统A/D采集误差为±0.01 V,线加速度求解误差为±0.05 m/s,角加速度求解误差为±1.5 rad/s。本文的研究工作提供了一种微型六维加速度传感器的信号采集与处理系统的原理及方案,为微型六维加速度传感器的实用化奠定了基础。

关键词：六维加速度六维加速度传感器信号采集信号处理 DSP