فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در این مقاله اصول اندازه‌گیری هم‌زمان سه بردار متعامد نیرو (Fz، Fy، Fx) و سه بردار متعامد گشتاور (Mz، My، Mx) برای طراحی حسگر نیرو/گشتاور شش محوره مورد توجه قرار گرفته است. در ابتدا، شاخصی جدید (η) برای مقایسه و قضاوت صحیح‌تر در خصوص کیفیت حسگرهای نیرو/گشتاور شش محوره پیشنهاد داده شده و سپس با استفاده از آن، خطای تداخل چند حسگر در مطالعات قبلی ارزیابی و مقایسه شده‌اند. در ادامه، با استفاده از فرآیند بهینه‌سازی عددی، روشی سیستماتیک برای طراحی حسگر نیرو/گشتاور شش محوره توصیف شده است. این شیوه بر مبنای ارتباط متقابل بین الگوریتم برنامه‌نویسی درجه دوم متوالی (SQP) کد‌شده در متلب و استفاده از روش تحلیل اجزای محدود (FEM) در نرم‌افزار انسیس می‌باشد. هندسه‌ی انتخاب شده برای سازه‌ی حسگر از نوع تیرهای متقاطع اصلاح یافته می‌باشد. خطای تداخل اصلی به عنوان تابع هدف انتخاب شده تا طول چهار متغیر هندسی سازه‌ی حسگر را بهینه کند. همچنین قیدهای حساسیت کرنش‌سنج‌ها، بیشینه تنش اعمالی و طول ابعاد هندسی سازه‌ی حسگر در مسئله فرمول‌بندی شده‌اند. نتایج نشان می‌دهد که خطای تداخل اصلی طرح حسگر بهینه‌شده با نسبت گشتاور به نیروی بالا (0.1N.m/N) به زیر 1.49% کاهش یافته است.