基于最小二乘的多维力/力矩传感器线性解耦算法研究
Study of Linear Decomposition Algorithms for Multidimensional Force/Torque Sensors Based on Least Squares
摘要: 在六维力传感器线性解耦基本原理的基础上,依据拟合误差和耦合误差评价指标对比分析了标定矩阵求逆算法、灵敏度系数矩阵算法、最小二乘线性拟合算法。以某品牌车型电机悬置装置为例,对其标定数据进行数据预处理、悬置多维力解耦以及误差分析。结果表明:最小二乘线性拟合的解耦算法具有更好的适用性。
Abstract: Based on the basic principles of linear decomposition of six-dimensional sensors, the marked matrix regression algorithm, the sensitivity coefficient matrix algorithm, and the least squared linear decomposition algorithm are analyzed on the basis of the comparison of matching error and matching error evaluation indicators. For example, a branded motor suspension device, its calibration data is pre-processed, the suspension is decomposed, and the error is analyzed. The results show that the least squared linear matching decomposition algorithm is more applicable.
文章引用:李荟霖, 康雨, 赵保华, 庞广林. 基于最小二乘的多维力/力矩传感器线性解耦算法研究[J]. 应用物理, 2024, 14(6): 452-461. https://doi.org/10.12677/app.2024.146050

参考文献

[1] 陈雄标, 姚英学, 袁哲俊. 六维力/力矩传感器干扰及其标定方法[J]. 传感器技术, 1995(2): 37-40.
[2] 黄心汉. 机器人腕力传感器标定矩阵的解[J]. 电气自动化, 1989, 10(3): 48-50
[3] Beyeler, F., Muntwyler, S. and Nelson, B.J. (2009) Design and Calibration of a Microfabricated 6-Axis Force-Torque Sensor for Microrobotic Applications.
[4] 马俊青, 宋爱国, 吴涓. 三维力传感器静态解耦算法的研究与应用[J]. 计量学报, 2011, 32(6): 517-521.
[5] 吴涓. 六维腕力传感器的改进及机器人解耦的研究[D]: [硕士学位论文]. 南京: 东南大学, 2002.
[6] 武秀秀, 宋爱国, 王政. 六维力传感器静态解耦算法及静态标定的研究[J]. 传感器技术学报, 2023, 26(6): 851-856.
[7] 茅晨. 六维力传感器的改进及机器人解耦的研究[D]: [硕士学位论文]. 南京: 东南大学, 2002.
[8] 洪瑞, 陈贵林, 高峰, 等. 基于Stewart平台的六维力传感器各向同性的进一步分析[J]. 机械工程学报, 2020, 36(4): 49-52.
[9] 刘砚涛, 郭冰, 尹伟, 等. 六维力传感器静态标定及解耦研究[J]. 强度与环境, 2013 (1): 44-49.
[10] 王建波, 吕震中, 田沛. 基于INA的机器人六维力传感器的解耦研究[J]. 测控技术, 2002, 21(9): 5-7.
[11] 曹会彬, 孙玉香, 刘利民, 等. 多维力传感器耦合分析及解耦方法的研究[J]. 传感技术学报, 2011, 24(8): 1136-1140.
[12] 武秀秀, 宋爱国, 王政. 六维力传感器静态解耦算法及静态标定的研究[J]. 传感技术学报, 2013,26(6): 851-856.