12-6并联式六维加速度传感器的试验平台及虚拟仪器设计开题报告

全文总字数：2763字

1. 研究目的与意义

对六维加速度传感器的实物样机而言，在设计制造完毕后需要对其性能及相关参数进行辨识修正，以保证其能够准确测出待测量信息，在对六维加速度传感器的性能进行研究时，必须利用已知的激励信号对六维加速度传感器进行激励，即需要具有能够对待研究六维加速度传感器进行全面激励的试验平台。而所能检索到的关于六维加速度传感器的参数辨识的相关文献资料较少，其中对于驱动平台的研究虽然取得了一些喜人的成果，但由于六维加速度传感器自身结构及工作原理的特殊性，现有平台还不能较好地进行六维加速度传感器参数辨识的试验。

利用labview设计的虚拟信号发生器可以产生周期信号和非周期信号。通过修改正弦波信号的参数，可以得到 12个互不相同的正弦波仿真信号，并且在前面板中根据幅值的波形不同来显示各不同通道信号差异。在面板左侧还设置了相应的调节按钮，可实现对指定通道的波形添加噪音，以达到实时采集的效果。

因此，真正解决好六维加速度传感器的实验激励平台设计这一难题，对六维加速度传感器的进一步研究工作具有重要价值。另外，通过设计六维加速度传感器的虚拟仪器，实现了试验信号的采集和预处理功能，为后续实物样机的试验提供了保障。

2. 国内外研究现状分析

任何传感器在设计制造完毕后都需要对其性能及相关参数进行辨识修正，以保证其能够准确测出待测量信息。而在对六维加速度传感器的性能进行研究时，必须利用已知的激励信号对六维加速度传感器进行激励，即需要具有能够对待研究六维加速度传感器进行全面激励的试验平台。

图1是一种比较常见的单向激励力惯性式激振器。它利用偏心块回转产生所需的激励力，内部由两根转轴和一对速比为1的齿轮组成，两根转轴等速反向回转，轴上两偏心块产生惯性力。工作时，将激振器固定于被激件上，被激件便获得所需的振动。这类激振器虽然使用及驱动都比较方便，但它所提供的振动是单方向的，单纯使用激振器很难实现对六维加速度传感器的完全激励（六自由度激励）。并基于此激励平台，利用比例系数法和最小二乘法对其自行设计的一种基于并联机构的六维加速度传感器进行了研究。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

（1）为克服原试验平台的不足，同时满足试验平台基本要求，需要对试验平台的组成方案进行重新设计。

（2）对试验平台主要机构进行结构设计、受力分析和运动分析，确保各传动零件的强度满足设计要求，实现给定的运动。

4. 研究创新点

1、把原来的曲柄移动导杆机构改为凸轮机构，简化了原试验平台的结构，减少原试验平台的振动，并提高试验平台的稳定性。

2、对试验平台的螺旋机构进行设计，使得齿轮齿条从脱离状态到啮合状态的位置变换调节方便，且啮合精度高。

3、设计了一个防转装置，使得当平台在只有移动情况时圆柱齿轮只有移动没有转动。