平板式压电四维力/力矩传感器的研究与开发

针对弹性体式多维腕力传感器存在的瓶颈矛盾，提出了一种新型平板式压电四维力/力矩传感器。介绍了传感器的结构和工作原理，讨论了石英晶片组的选型和空间分布形式。推导出了传感器的数学模型，建立了传感器的有限元模型，并加工出了传感器实物。得到了传感器力/力矩输入与电压输出之间的关系曲线、电压灵敏度、电荷灵敏度、维间干扰等重要指标。结果表明：传感器结构简单合理、数学模型正确、加工工艺性好、线性度好、刚度高、固有频率大于30kHz、未使用退耦矩阵时的维间干扰小于3%。满足传感器的设计指标。