六維力傳感器的校準(zhǔn)方法

2020-02-19

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多分量力傳感器校準(zhǔn)是為了獲得信號(hào)與力的對(duì)應(yīng)關(guān)系。校準(zhǔn)過程可以表達(dá)成二次多項(xiàng)式的形式?？梢园l(fā)現(xiàn)，這種表達(dá)方式與國內(nèi)教科書上的不太一樣，我們通常是將力F放在等號(hào)的左邊。就校準(zhǔn)過程來講，這種表達(dá)似乎更加合理，那是因?yàn)槭┘恿舜_定的力，而得到了信號(hào)。

在校準(zhǔn)過程中，所施加的載荷F是已知的，而信號(hào)Ri是通過高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)得到的，ε是誤差項(xiàng)。對(duì)于六分量的力傳感器，有36個(gè)一次項(xiàng)系數(shù)，還有126個(gè)二次項(xiàng)系數(shù)。當(dāng)然，這些系數(shù)的獲取是受到校準(zhǔn)設(shè)備的限制的，而校準(zhǔn)誤差的大小與校準(zhǔn)系統(tǒng)的不確定度也有很大關(guān)系。

國外的一些六維力傳感器的校準(zhǔn)方法，只是一份短短的讀書筆記。真正的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)處理過程其實(shí)很復(fù)雜，通常需要用到最小二乘法，還有一些數(shù)據(jù)處理的技巧。在多元回歸過程中有很多成熟的代碼或者軟件可以幫助完成。

在校準(zhǔn)配套的系統(tǒng)里，甚至還有成熟的軟件直接得到校準(zhǔn)結(jié)果，校準(zhǔn)人員只需要點(diǎn)點(diǎn)鼠標(biāo)就可以完成校準(zhǔn)。但是作為一名合格的力傳感工程師應(yīng)該從根源上了解背景知識(shí)，這樣才能處理校準(zhǔn)過程中的問題，并且不斷改進(jìn)校準(zhǔn)質(zhì)量。

六維力傳感器