针对人机触觉交互系统对四维力/力矩传感器的需求,研制了一种新型平板式压电四维力/力矩传感器。首先,介绍了传感器的结构和工作原理。然后,推导了传感器的数学模型,建立了传感器的有限元模型。最后,得到了传感器输出的电荷灵敏度、维间干扰、固有频率等重要性能指标。研究结果表明: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。
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