一种传感器标定系统，它涉及一种标定装置，它包括电机、角度测量器、传动轴、带槽的滚轮、柔性绳和支撑架；电机安装在支撑架上，电机的输出端连接传动轴，传动轴转动安装在支撑架上，传动轴上插装有带槽的滚轮，传动轴上还安装有测量滚轮旋转角度的角度测量器，滚轮的槽内绕有柔性绳，柔性绳的下端固定在安装于支撑架上的现有可拉伸的弹性传感器上。本发明结构紧凑，设计合理，实现在不同形变速度下的动态响应能力，从而完成综合标定。
1.一种传感器标定系统，其特征在于：它包括电机(1)、角度测量器(2)、传动轴(3)、带槽的滚轮(4)、柔性绳(6)和支撑架(7)；
电机(1)安装在支撑架(7)上，电机(1)的输出端连接传动轴(3)，传动轴(3)转动安装在支撑架(7)上，传动轴(3)上插装有带槽的滚轮(4)，传动轴(3)上还安装有测量滚轮(4)旋转角度的角度测量器(2)，滚轮(4)的槽内绕有柔性绳(6)，柔性绳(6)的下端固定在安装于支撑架(7)上的现有可拉伸的弹性传感器(5)上。
2.根据权利要求1所述一种传感器标定系统，其特征在于：所述角度测量器(2)为轴套编码器。
3.根据权利要求2所述一种传感器标定系统，其特征在于：所述轴套编码器为增量式编码器。
4.根据权利要求1所述一种传感器标定系统，其特征在于：所述角度测量器(2)为角度传感器。
5.根据权利要求1、2、3或4所述一种传感器标定系统，其特征在于：支撑架(7)包括上架、下架和支撑梁(73)；
上架由四个边型材(71)组装成一个方形框架，方形框架内安装有与其中两个边型材(71)平行的连接型材(72)，连接型材(72)和与其平行的一个边型材(71)之间布置有滚轮(4)，连接型材(72)和与其平行的另一个边型材(71)之间布置有角度测量器(2)，电机(1)安装在所述另一个边型材(71)上，传动轴(3)通过安装在连接型材(72)和与其平行的一个边型材(71)上的轴承座支撑；
下架由三个边型材(71)组装成一个H形架，上架通过竖直的支撑梁(73)与下架连接，H形架的横型材上布置有由传感夹具固定的弹性传感器(5)。
6.根据权利要求5所述一种传感器标定系统，其特征在于：所述弹性传感器(8)为板状结构，所述传感夹具包括一对上夹板(91)和一对下夹板(92)；一对上夹板(91)固定夹持弹性传感器(5)的上部，一对下夹板(92)固定夹持弹性传感器(5)的下部。
一种传感器标定系统
技术领域
[0001] 本发明涉及一种标定装置，具体涉及一种传感器标定系统。
背景技术
[0002] 在柔性机器人领域，常用弹性传感器来测量柔性体形变量。在使用弹性传感器之前，需要对传感器进行标定，以得到其输入量与输出量之间的对应关系，并确定传感器的静态指标(线性度、灵敏度、迟滞性等)与动态指标(响应时间等)。
[0003] 目前已有的对弹性传感器的标定方式主要有两种，分别为手动标定和自动标定。手动标定是指手动使弹性传感器的位移输入量保持在一定值，然后测量其电信号输出量，不断重复实验，以获得输入输出关系。这种标定方式在所需数据量较大的时候极为繁琐，误差较大，且无法获得传感器的动态特性。
[0004] 自动标定是指通过设计自动标定系统，人为设置标定范围，由系统使传感器的位移输入量发生变化，同时测量其输出，从而完成标定。但是目前的自动标定综合标定性能较差，不能满足实际需要。
发明内容
[0005] 本发明是为克服现有技术的不足，提供一种设置方便、功能全面的传感器标定系统。
[0006] 本发明的技术方案是：
[0007] 一种传感器标定系统，它包括电机、角度测量器、传动轴、带槽的滚轮、柔性绳和支撑架；电机安装在支撑架上，电机的输出端连接传动轴，传动轴转动安装在支撑架上，传动轴上插装有带槽的滚轮，传动轴上还安装有测量滚轮旋转角度的角度测量器，滚轮的槽内绕有柔性绳，柔性绳的下端固定在安装于支撑架上的现有可拉伸的弹性传感器上。
[0008] 进一步地，所述角度测量器为轴套编码器。
[0009] 进一步地，所述轴套编码器为增量式编码器。
[0010] 本发明与现有技术相比具有以下效果：
[0011] 1、该标定系统采用电机来带动弹性传感器使其发生形变，形变量的大小和变化速度都可以设置，精度较高。
[0012] 2、该标定系统采用了编码器测量电机实际转动的角度，有效了减少了由于电机传动间隙等因素导致的误差。
[0013] 3、该标定系统能够测试弹性传感器的静态指标和动态指标，功能全面，且标定过程可自动完成，提高了效率。
[0014] 下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
附图说明
[0015] 图1为本发明的传感器标定系统的立体图；
[0016] 图2为工作原理图。
具体实施方式
[0017] 参见图1所示，本实施方式的一种传感器标定系统，它包括电机1、角度测量器2、传动轴3、带槽的滚轮4、柔性绳6和支撑架7；
[0018] 电机1安装在支撑架7上，电机1的输出端连接传动轴3，传动轴3转动安装在支撑架7上，传动轴3上插装有带槽的滚轮4，传动轴3上还安装有测量滚轮4旋转角度的角度测量器
2，滚轮4的槽内绕有柔性绳6，柔性绳6的下端固定在安装于支撑架7上的现有可拉伸的弹性传感器5上。
[0019] 电机1能接收控制信号，实现指定速度进行顺时针或逆时针方向、指定角度的转动。为确保转动的角度与设定值一致，角度测量器2使用轴套编码器测量电机实际转动的角度，形成反馈信号，进一步地，轴套编码器采用增量式编码器，测量准确可靠。该轴套编码器通过支座安装在支撑架7，轴套编码器套装在传动轴3上，在另一个实施方式中，轴套编码器可由角度传感器替代，同样可起到测量滚轮4转动角度的作用。轴承与滚轮4之间进行刚性固定，不产生相对位移，从而使电机1的转动能够带动滚轮转动相同的角度。滚轮4与弹性传感器5之间通过延展性极小的柔性绳6连接，从而使弹性传感器5的位移发生指定的变化。上述技术方案可以实现自动测量弹性传感器的输出电信号与其形变程度之间的对应关系，以及在不同形变速度下的动态响应能力，从而完成对其的综合标定。
[0020] 在另一个具体实施方式中，支撑架7包括上架、下架和支撑梁73；上架由四个边型材71组装成一个方形框架，方形框架内安装有与其中两个边型材71平行的连接型材72，连接型材72和与其平行的一个边型材71之间布置有滚轮4，连接型材72和与其平行的另一个边型材71之间布置有角度测量器2，电机1安装在所述另一个边型材71上，传动轴3通过安装在连接型材72和与其平行的一个边型材71上的轴承座支撑；下架由三个边型材71组装成一个H形架，上架通过竖直的支撑梁73与下架连接，H形架的横型材上布置有由传感夹具固定的弹性传感器5。所述弹性传感器8为板状结构，所述传感夹具包括一对上夹板91和一对下夹板92；一对上夹板91固定夹持弹性传感器5的上部，一对下夹板92固定夹持弹性传感器5的下部。如此设置，确保了传感器的静态和动态指标得以稳定标定。
[0021] 工作原理
[0022] 该系统可以通过给定电机控制信号，经过传动轴带动滚轮转动一定的角度，通过拉力绳的拉伸，使弹性传感器产生弹性形变，其上端上升或下降一段位移。转动的角度可以由编码器测得，从而可以得出位移的变化量。弹性传感器的输出电信号变化可以由外接的测量电路测得。图2为位移测量示意图，假设编码器测得的角度变化量为θ，单位是rad，R表示滚轮集线处圆的半径，则弹性传感器的位移变化量L可表示为：
[0023] L＝θR
[0024] 在静态指标测试时，人为设置位移变化范围和转动速度，由标定系统自动改变位移量，并在变形过程中测得柔性传感器的电信号量，由系统重复该操作，直至达到范围边界值。
[0025] 在动态指标测试时，可以通过控制电机的实时速度，同时记录输入、输出量变化及其变化的时间，从而得出其响应速度等指标。
[0026] 本发明已以较佳实施案例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质对以上实施案例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案范围。
