為了測量最小的電阻變化，需要將應變片需要以全橋方式安裝（見圖2）。在 ANSYS Workbench 19.1 幫助下，應變被確定到指定方向。
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如何為負重行走機器人開發(fā)更具成本效益的感應足？本課題是達姆施塔特工業(yè)大學仿真機器人項目的一部分。
其采用了 HBM 應變片開發(fā)了一款三分量力傳感器，以實現(xiàn)對機器人的運動控制。
挑戰(zhàn)
為承重行走機器人開發(fā)更具成本效益的感應足
解決方案:
采用基于 HBM 應變片的三分量力傳感器，以實現(xiàn)對機器人的運動控制。由于應變片帶有背膠，因此更易安裝，并可采用熱固化方式，更牢固。
結果:
12個HBM應變片以全橋方式連接到全橋上，以測量最小的電阻變化。首次試運行非常成功，并將在后續(xù)項目中進一步優(yōu)化。
這種三軸力傳感器采用鋁制圓柱形梁式結構。生產(chǎn)簡單，成本低廉。
為了測量 x、y 和 z 軸方向的力，共安裝了三個應變?nèi)珮颍?/p>
應變計的排布如圖1所示。1-4號應變片測量z方向，5-12號應變片測量x和y方向。
為了測量最小的電阻變化，需要將應變片需要以全橋方式安裝（見圖2）。在 ANSYS Workbench 19.1 幫助下，應變被確定到指定方向。
為了對三分量力傳感器進行驗證，開發(fā)了一個產(chǎn)品原型。在第一次試運行中需要對該原型進行評估和校準。借助校準裝置，三個方向的力依次加載。
輸入和輸出的校準條件如下：
| x-通道零點信號 (mV) | 11.42 |
| y-通道零點信號(mV) | 5.13 |
| z-通道零點信號(mV) | -28.90 |
| 供電電源(DC 直流 V) | 3.3 |
| 放大器 | ADS1262 |
| 測量范圍 (V) | +/- 0.156 |
| x-通道系數(shù) | 16 |
| y-通道系數(shù) | 16 |
| z-通道系數(shù) | 16 |
校準的測量曲線以橙色、綠色和黑色顯示在圖表中。參考力值以藍色藍色曲線顯示，用于比較。
與參考傳感器的絕對平均誤差和相對平均誤差：
| 力方向 | 絕對平均誤差 (N) | 相對平均誤差 (%) |
| Fx | approx. 3 | 約 1.5 |
| Fy | approx. 4 | 約 2.6 |
| Fz | approx. 23 | 約 3.1 |
第一次試運行的結果清楚地表明，HBM 標準應變片已經(jīng)取得了相當大的成功。為了對絕對平均誤差和相對平均誤差進一步優(yōu)化，達姆施塔特技術大學正在進行一個后續(xù)項目。
達姆施塔特技術大學 是德國領先的科技大學之一，在國際上享有很高的知名度和聲譽。自1877成立以來，獨有的創(chuàng)新精神一直是達姆施塔特技術大學最鮮明的特色。通過杰出的研究成果，達姆施塔特科技大學一直在面向未來的科學領域進行開拓。
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