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30 kHz、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.
压电传感器 力/力矩传感器 有限元 四维