CN113340526B - 一种六维力传感器静、动态标定装置及其标定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种六维力传感器静、动态标定装置及其标定方法，涉及静、动态性能测试技术领域，包括转动安装于标定试验台上的竖向力加载轴、纵向力矩加载轴、横向力矩加载轴、竖向力矩加载轴、转向轴，转动安装于底板上一个或两个加载工位轴，以及钢丝绳和砝码；底板上仅设一个加载工位轴时，标定试验台上还转动安装有三个单工位转向轴。本发明通过悬挂砝码对六维力传感器施加负阶跃激励，以实现六维力传感器的标定，整个标定过程中只需要一个或两个加载工位即可实现六维力传感器三向力和三向力矩的静、动态标定，相较于现有技术大大减少了加载工位的数量，简化了标定工作，具有结构紧凑、使用便捷的优点。

Description

一种六维力传感器静、动态标定装置及其标定方法

技术领域

本发明涉及静、动态性能测试技术领域，具体涉及一种六维力传感器的静、动态标定装置及其标定方法。

背景技术

随着工业朝着智能化、高速化发展，需要准确测定获取动态力的场合越来越多，采用六维力传感器测量空间力系（Fx、Fy、Fz、Mx、My、Mz）已经被广泛应用于各个领域。动态力的测量精度与六维力传感器动态参数的获取密切相关，因此，确定一个动态标定装置以及标定方法是获取六维力传感器动态参数的关键环节。

目前，常用的动态测试方法主要有阶跃力法、正弦力法和脉冲力法。阶跃力法通过激波管或者悬挂砝码施加正阶跃力或负阶跃力，其中以最为常用的采用悬挂施加一负阶跃力的方法具有较好的重复性，但该方法加载工位多，实验效率低，力矩加载复杂，且实验标定装置的尺寸较大，弹性体响应信号采用非接触测量方式难以获得，人为操作误差大。正弦力法采用扫频激振对六维力传感器进行动态标定，虽有较好的信噪比，但需要安装附加质量以产生惯性力/力矩。采用力锤对六维力传感器施加脉冲力操作方便、不受试验场所限制，但是脉冲力的大小、方向和作用点难以保证，敲击时容易产生连击现象，不能实现纯力矩加载，且重复性、准确性较差。

通过现有技术检索，存在以下已知的技术方案：

现有技术1：

申请号：CN201510232268.2，申请日：2015.05.08，公开（公告）日：2015.12.23，该现有技术公开了一种六维力传感器标定方法，在该方法中采用了一种六维力传感器标定装置，该方法包括如下步骤：1)校准标定装置；2)在Fx方向加载；3)在Fy方向加载；4)在Fz方向加载；5)对六维力传感器Mx方向进行加载；6)对六维力传感器My方向进行加载；7)对六维力传感器Mz方向进行加载。该六维力传感器标定方法能够对六维力传感器各维依次进行准确加载，通过对加载实验数据进行分析，获得其静态性能指标，最后对产生误差的原因进行分析，对于六维力传感器设计改进有着重要意义；同时该标定方法为建立六维力传感器计量标准和量值溯源提供参考。

但该现有技术的标定精度很难保证，且不易实现三个力矩方向的动态加载。

现有技术2：申请号：CN201911044282.4，申请日：2019.10.30，公开（公告）日：2019.12.31，该现有技术公开了一种六维力传感器标定装置，包括机架、加载装置、回转装置和移动平台，机架置于地面之上，加载装置装于机架内，移动平台安装在机架顶部上，回转装置安装在移动平台上，待测传感器安装在回转装置上，待测传感器与加载装置之间通过传感器加载杆连接；本标定装置，加载装置通过电机驱动可以对待测传感器进行自动加载砝码。可以提高标定效率。一种六维力传感器标定方法，本标定方法，在标定时待测传感器的受力点均位于待测传感器的中心面，进一步提高了标定的精度。

但该现有技术的加载装置结构复杂，且需要调整待测传感器的姿态以实现各维力/力矩的加载，一定程度增加标定过程的复杂度，降低实验效率。

通过以上的检索发现，以上技术方案没有影响本发明的新颖性；并且以上现有技术的相互组合没有破坏本发明的创造性。

发明内容

本发明正是为了避免上述现有技术所存在的不足之处，提供了一种六维力传感器静、动态标定装置及其标定方法。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：一种设有两个加载工位的六维力传感器静、动态标定装置，包括垂直连接至竖直设置的底板前侧面的标定试验台，所述标定试验台呈板状结构，其中部设有中心通孔，基座安装固定于所述标定试验台上表面，与所述标定试验台的中心通孔共轴设置；待标定传感器安装固定于所述基座上，加载棒通过连接座安装于所述待标定传感器上；所述加载棒包括连接固定为十字型整体结构的横梁和竖梁，所述横梁的轴线垂直于所述底板设置，该轴线方向为纵向，所述横梁靠近所述底板的一端为后端，远离所述底板的一端为前端，所述竖梁的轴线垂直于所述标定试验台设置，该轴线方向为竖向，所述竖梁顶端为上端，底端为下端，与竖向及纵向均垂直的方向为横向；

第一加载工位轴和竖向转向轴均位于所述标定试验台上方，分别通过支撑座连接固定至所述底板的前侧面顶部和后侧面顶部，所述第一加载工位轴、竖向转向轴的转轴沿横向设置；第二加载工位轴通过连接架连接固定至所述标定试验台右侧，其转轴沿纵向设置；纵向力加载轴、横向力矩加载轴、两个纵向力矩加载轴和转向轴通过连接架连接固定至所述标定试验台上表面，所述纵向力加载轴和所述横向力矩加载轴的转轴沿横向设置，分别位于所述基座的前方和后方，两个所述纵向力矩加载轴分别位于所述基座的左侧和右侧，其转轴沿纵向设置；两个所述竖向力矩加载轴安装固定至所述标定试验台的上表面，分别位于所述基座的左侧和右侧，其转轴沿竖向设置；所述转向轴位于所述基座后方，其转轴沿横向设置；

绳和砝码设置为以下六种状态中的一种：

横向力加载状态：包括一根绳和一个砝码，所述砝码连接固定至所述绳末端，所述绳依次由所述第二加载工位轴顶部、右侧张紧绕设经过，其前端与所述加载棒的下端连接固定；所述绳在所述下端及其与所述第二加载工位轴的切点之间沿横向张紧；

纵向力加载状态：包括一根绳和一个砝码，所述砝码连接固定至所述绳末端，所述绳依次由所述纵向力加载轴底部、前侧以及所述第一加载工位轴前侧、顶部，竖向转向轴顶部、后侧张紧绕设经过，其前端与所述加载棒的下端连接固定；所述绳在所述下端及其与所述纵向力加载轴的切点之间沿纵向张紧；

竖向力加载状态：包括一根绳和一个砝码，所述砝码连接固定至所述绳末端，所述绳依次由所述第一加载工位轴前侧、顶部，竖向转向轴顶部、后侧张紧绕设经过，其前端与所述加载棒上端的通孔连接固定；所述绳在所述上端及其与所述第一加载工位轴的切点之间沿竖向张紧；

横向力矩加载状态：包括两根绳和一个砝码，第一根绳依次由横向力矩加载轴底部、后侧、顶部以及所述纵向力加载轴顶部、前侧、底部张紧绕设经过，第一根绳的前端和末端分别与所述加载棒的所述上端和所述加载棒的所述下端连接固定；第一根绳在所述上端及其与所述横向力矩加载轴的切点之间沿纵向张紧，在所述下端及其与所述纵向力加载轴的切点之间沿纵向张紧；

第二根绳依次由所述第一加载工位轴前侧、顶部，竖向转向轴顶部、后侧张紧绕设经过，第二根绳的前端与第一根所述绳的中部连接固定，末端连接固定所述砝码；第二根绳在其前端及其与所述第一加载工位轴的切点之间沿竖向张紧；

纵向力矩加载状态：包括两根绳和一个砝码，第一根绳依次由第一个纵向力矩加载轴底部、右侧、顶部以及第二个纵向力矩加载轴顶部、左侧、底部张紧绕设经过，第一根绳的前端和末端分别与所述加载棒的所述下端和所述加载棒的所述上端连接固定；第一根绳在所述下端及其与第一个所述纵向力矩加载轴的切点之间沿横向张紧，在所述上端与第二个纵向力矩加载轴的切点之间沿横向张紧；

第二根绳依次由所述第一加载工位轴前侧、顶部，竖向转向轴顶部、后侧张紧绕设经过，第二根绳的前端与第一根所述绳的中部连接固定，末端连接固定所述砝码；第二根绳在其前端及其与所述第一加载工位轴的切点之间沿竖向张紧；

竖向力矩加载状态：包括两根绳和一个砝码，第一根绳依次由第一个竖向力矩加载轴前侧、左侧、后侧以及第二个竖向力矩加载轴后侧、右侧、前侧张紧绕设经过，第一根绳的前端和末端分别与所述加载棒的前端和所述加载棒的后端连接固定；第一根绳在所述前端与第一个竖向力矩加载轴的切点之间沿横向张紧，在所述后端与第二个竖向力矩加载轴的切点之间沿横向张紧；

第二根绳依次由所述转向轴的底部、后侧以及所述第一加载工位轴前侧、顶部，竖向转向轴顶部、后侧张紧绕设经过，第二根绳的前端与第一根所述绳的中部连接固定，末端连接固定所述砝码；第二根绳在其前端及其与所述转向轴的切点之间沿纵向张紧。

进一步的，所述加载棒的前端、后端、上端、下端均设有用于限位连接对应的所述绳的卡槽，所述加载棒的上端开设轴线沿横向的通孔，所述通孔用于竖向力加载状态中连接所述绳的前端。

使用该标定装置对六维力传感器进行静、动态标定，包括以下步骤：

步骤一：安装传感器及十字梁

将基座安装固定至标定试验台上，再将待标定传感器安装于所述基座上，所述基座、所述待标定传感器和所述标定试验台的中心通孔应当共轴设置，同时，应当使所述待标定传感器测量的x、y轴分别沿横向、纵向；

随后，通过加载棒下端设置的连接座将所述加载棒安装至所述待标定传感器上，使加载棒的竖梁与所述待标定传感器测量的z轴重合，横梁沿纵向设置；

步骤二：进行Fx的静态标定和动态标定

取一根绳和一个砝码，将所述绳的前端与加载棒的下端连接固定，然后将该绳依次由第二加载工位轴顶部、右侧张紧绕设经过，再将所述砝码连接固定至所述绳的末端；

待所述砝码静止后，记录所述待标定传感器响应，完成所述待标定传感器x轴轴向力的静态标定，即Fx静态标定；

随后，通过瞬间截断所述绳产生一个x轴的负阶跃力激励，并记录所述待标定传感器响应，完成所述待标定传感器x轴轴向力的动态标定，即Fx动态标定；

步骤三，进行Fy的静态标定和动态标定

取一根绳和一个砝码，将所述绳的前端与所述加载棒的所述下端连接固定，然后将该绳依次由纵向力加载轴底部、前侧以及所述第一加载工位轴前侧、顶部，竖向转向轴顶部、后侧张紧绕设经过，再将所述砝码连接固定至所述绳的末端；

待所述砝码静止后，记录所述待标定传感器响应，完成所述待标定传感器y轴轴向力的静态标定，即Fy静态标定；

随后，通过瞬间截断所述绳产生一个y轴的负阶跃力激励，并记录所述待标定传感器响应，完成所述待标定传感器y轴轴向力的动态标定，即Fy动态标定；

步骤四，进行Fz的静态标定和动态标定

取一根绳和一个砝码，将所述绳的前端与加载棒的上端的通孔连接固定，然后将该绳依次由第一加载工位轴前侧、顶部，竖向转向轴顶部、后侧张紧绕设经过，再将所述砝码连接固定至所述绳的末端；

待所述砝码静止后，记录所述待标定传感器响应，完成所述待标定传感器z轴轴向力的静态标定，即Fz静态标定；

随后，通过瞬间截断所述绳产生一个z轴的负阶跃力激励，并记录所述待标定传感器响应，完成所述待标定传感器z轴轴向力的动态标定，即Fz动态标定；

步骤五，进行Mx的静态标定和动态标定

取两根绳和一个砝码，将第一根绳的前端与所述加载棒的所述上端连接固定，然后将第一根绳依次由横向力矩加载轴底部、后侧、顶部以及所述纵向力加载轴顶部、前侧、底部张紧绕设经过，再将第一根绳的末端与所述加载棒的所述下端连接固定；

将第二根绳的前端与上述第一根绳连接，再将第二根绳依次由所述第一加载工位轴前侧、顶部，竖向转向轴顶部、后侧张紧绕设经过，并将所述砝码连接固定至第二根绳末端；

待所述砝码静止后，记录所述待标定传感器响应，完成所述待标定传感器x轴扭矩的静态标定，即Mx静态标定；

随后，通过瞬间截断第二根绳产生一个x轴扭矩形式的负阶跃力矩激励，并记录所述待标定传感器响应，完成所述待标定传感器x轴扭矩的动态标定，即Mx动态标定；

步骤六，进行My的静态标定和动态标定

取两根绳和一个砝码，将第一根绳的前端与所述加载棒的所述下端连接固定，然后将第一根绳依次由对应的第一个纵向力矩加载轴底部、右侧、顶部以及第二个纵向力矩加载轴顶部、左侧、底部张紧绕设经过，再将第一根绳的末端与所述加载棒的所述上端连接固定；

将第二根绳的前端与上述第一根绳连接，再将第二根绳依次由所述第一加载工位轴前侧、顶部，竖向转向轴顶部、后侧张紧绕设经过，并将所述砝码连接固定至第二根绳末端；

待所述砝码静止后，记录所述待标定传感器响应，完成所述待标定传感器y轴扭矩的静态标定，即My静态标定；

随后，通过瞬间截断第二根绳产生一个y轴扭矩形式的负阶跃力矩激励，并记录所述待标定传感器响应，完成所述待标定传感器y轴扭矩的动态标定，即My动态标定。

步骤七，进行Mz的静态标定和动态标定

取两根绳和一个砝码，将第一根绳的前端与所述加载棒的前端连接固定，然后将第一根绳依次由第一个竖向力矩加载轴前侧、左侧、后侧以及第二个竖向力矩加载轴后侧、右侧、前侧张紧绕设经过，再将第一根绳的末端与所述加载棒的后端连接固定；

将第二根绳的前端与上述第一根绳连接，再将第二根绳依次由所述转向轴的后侧、底部以及所述第一加载工位轴前侧、顶部，竖向转向轴顶部、后侧张紧绕设经过，并将所述砝码连接固定至第二根绳末端；

待所述砝码静止后，记录所述待标定传感器响应，完成所述待标定传感器z轴扭矩的静态标定，即Mz静态标定；

随后，通过瞬间截断第二根绳产生一个z轴扭矩形式的负阶跃力矩激励，并记录所述待标定传感器响应，完成所述待标定传感器z轴扭矩的动态标定，即Mz动态标定。

一种仅有一个加载工位的六维力传感器静、动态标定装置，包括垂直连接至竖直设置的底板前侧面的标定试验台，所述标定试验台呈板状结构，其中部设有中心通孔，基座安装固定于所述标定试验台上表面，与所述标定试验台 的中心通孔共轴设置；待标定传感器安装固定于所述基座上，加载棒通过连接座安装于所述待标定传感器上；所述加载棒包括连接固定为十字型整体结构的横梁和竖梁，所述横梁的轴线垂直于所述底板设置，该轴线方向为纵向，所述横梁靠近所述底板的一端为后端，远离所述底板的一端为前端，所述竖梁的轴线垂直于所述标定试验台设置，该轴线方向为竖向，所述竖梁顶端为上端，底端为下端，与竖向及纵向均垂直的方向为横向；

第一加载工位轴和竖向转向轴均位于所述标定试验台上方，分别通过支撑座连接固定至所述底板的前侧面顶部和后侧面顶部，所述第一加载工位轴、竖向转向轴的转轴沿横向设置；

纵向力加载轴、横向力矩加载轴、两个纵向力矩加载轴和转向轴通过连接架连接固定至所述标定试验台上表面，所述纵向力加载轴和所述横向力矩加载轴的转轴沿横向设置，分别位于所述基座的前方和后方，两个所述纵向力矩加载轴分别位于所述基座的左侧和右侧，其转轴沿纵向设置；所述转向轴位于所述基座后方，其转轴沿横向设置；

第一单工位转向轴、第二单工位转向轴、第三单工位转向轴和两个竖向力矩加载轴安装固定至所述标定试验台的上表面，转轴均沿竖向设置；两个所述竖向力矩加载轴分别位于所述基座的左侧和右侧，所述第一单工位转向轴位于所述基座与左侧的所述纵向力矩加载轴之间，所述第二单工位转向轴位于所述第一单工位转向轴的右后方；所述第三单工位转向轴位于所述基座与所述转向轴之间；

绳和砝码设置为以下六种状态中的一种：

横向力加载状态：包括一根绳和一个砝码，所述砝码连接固定至所述绳末端，所述绳依次由右侧的所述第一个纵向力矩加载轴底部、右侧、顶部，另一个纵向力矩加载轴的顶部、左侧、底部，所述第一单工位转向轴前侧、右侧，所述第二单工位转向轴左侧、后侧，所述第三单工位转向轴前侧、右侧，所述横向力矩加载轴底部、后侧以及所述第一加载工位轴前侧、顶部，竖向转向轴顶部、后侧张紧绕设经过，其前端与所述下端连接固定；所述绳在所述下端及其与所述纵向力矩加载轴的切点之间沿横向张紧；

纵向力加载状态：包括一根绳和一个砝码，所述砝码连接固定至所述绳末端，所述绳依次由所述纵向力加载轴底部、前侧以及所述第一加载工位轴前侧、顶部，竖向转向轴顶部、后侧张紧绕设经过，其前端与所述加载棒的下端连接固定；所述绳在所述下端及其与所述纵向力加载轴的切点之间沿纵向张紧；

竖向力加载状态：包括一根绳和一个砝码，所述砝码连接固定至所述绳末端，所述绳依次由所述第一加载工位轴前侧、顶部，竖向转向轴顶部、后侧张紧绕设经过，其前端与所述加载棒上端的通孔连接固定；所述绳在所述上端及其与所述第一加载工位轴的切点之间沿纵向张紧；

横向力矩加载状态：包括两根绳和一个砝码，第一根绳依次由横向力矩加载轴底部、后侧、顶部以及所述纵向力加载轴顶部、前侧、底部张紧绕设经过，第一根绳的前端和末端分别与所述加载棒的所述上端和所述加载棒的所述下端连接固定；第一根绳在所述上端及其与所述横向力矩加载轴的切点之间沿纵向张紧，在所述下端及其与所述纵向力加载轴的切点之间沿纵向张紧；

第二根绳依次由所述第一加载工位轴前侧、顶部，竖向转向轴顶部、后侧张紧绕设经过，第二根绳的前端与第一根绳的中部连接固定，末端连接固定所述砝码；第二根绳在其前端及其与所述第一加载工位轴的切点之间沿竖向张紧；

纵向力矩加载状态：包括两根绳和一个砝码，第一根绳依次由第一个纵向力矩加载轴底部、右侧、顶部以及第二个纵向力矩加载轴顶部、左侧、底部张紧绕设经过，第一根绳的前端和末端分别与所述加载棒的所述下端和所述加载棒的所述上端连接固定；第一根绳在所述下端及其与第一个所述纵向力矩加载轴的切点之间沿横向张紧，在所述上端与第二个所述纵向力矩加载轴的切点之间沿横向张紧；

第二根绳依次由所述第一加载工位轴前侧、顶部，竖向转向轴顶部、后侧张紧绕设经过，第二根绳的前端与第一根绳的中部连接固定，末端连接固定所述砝码；第二根绳在其前端及其与所述第一加载工位轴的切点之间沿竖向张紧；

竖向力矩加载状态：包括两根绳和一个砝码，第一根绳依次由第一个竖向力矩加载轴前侧、左侧、后侧以及第二个竖向力矩加载轴后侧、右侧、前侧张紧绕设经过，第一根绳的前端和末端分别与所述加载棒的前端和所述加载棒的后端连接固定；第一根绳在所述前端与第一个竖向力矩加载轴的切点之间沿横向张紧，在所述后端与第二个竖向力矩加载轴的切点之间沿横向张紧；

第二根绳依次由所述转向轴的底部、后侧以及所述第一加载工位轴前侧、顶部，竖向转向轴顶部、后侧张紧绕设经过，第二根绳的前端与第一根所述绳的中部连接固定，末端连接固定所述砝码；第二根绳在其前端及其与所述转向轴的切点之间沿纵向张紧。

进一步的，所述加载棒的前端、后端、上端、下端均设有用于限位连接对应的所述绳的卡槽，所述加载棒的上端开设轴线沿横向的通孔，所述通孔用于竖向力加载状态中连接所述绳的前端。

使用该标定装置对六维力传感器进行静、动态标定，包括以下步骤：

步骤一：安装传感器及十字梁

将基座安装固定至标定试验台上，再将待标定传感器安装于所述基座上，所述基座、所述待标定传感器和所述标定试验台的中心通孔应当共轴设置，同时，应当使所述待标定传感器测量的x、y轴分别沿横向、纵向；

随后，通过加载棒下端设置的连接座将所述加载棒安装至所述待标定传感器上，使加载棒的竖梁与所述待标定传感器测量的z轴重合，横梁沿纵向设置；

步骤二：进行Fx的静态标定和动态标定

取一根绳和一个砝码，将所述绳的前端与加载棒的下端连接固定，然后将该绳依次由第一个纵向力矩加载轴底部、右侧、顶部，另一个纵向力矩加载轴的顶部、左侧、底部，所述第一单工位转向轴前侧、右侧，所述第二单工位转向轴左侧、后侧，所述第三单工位转向轴前侧、右侧，所述横向力矩加载轴底部、后侧以及所述第一加载工位轴前侧、顶部，竖向转向轴顶部、后侧张紧绕设经过，再将所述砝码连接固定至所述绳的末端；

待所述砝码静止后，记录所述待标定传感器响应，完成所述待标定传感器x轴轴向力的静态标定，即Fx静态标定；

随后，通过瞬间截断所述绳产生一个x轴的负阶跃力激励，并记录所述待标定传感器响应，完成所述待标定传感器x轴轴向力的动态标定，即Fx动态标定；

步骤三，进行Fy的静态标定和动态标定

取一根绳和一个砝码，将所述绳的前端与所述加载棒的所述下端连接固定，然后将该绳依次由纵向力加载轴底部、前侧以及所述第一加载工位轴前侧、顶部，竖向转向轴顶部、后侧张紧绕设经过，再将所述砝码连接固定至所述绳的末端；

待所述砝码静止后，记录所述待标定传感器响应，完成所述待标定传感器y轴轴向力的静态标定，即Fy静态标定；

随后，通过瞬间截断所述绳产生一个y轴的负阶跃力激励，并记录所述待标定传感器响应，完成所述待标定传感器y轴轴向力的动态标定，即Fy动态标定；

步骤四，进行Fz的静态标定和动态标定

取一根绳和一个砝码，将所述绳的前端与加载棒的上端的通孔连接固定，然后将该绳依次由第一加载工位轴前侧、顶部，竖向转向轴顶部、后侧张紧绕设经过，再将所述砝码连接固定至所述绳的末端；

待所述砝码静止后，记录所述待标定传感器响应，完成所述待标定传感器z轴轴向力的静态标定，即Fz静态标定；

随后，通过瞬间截断所述绳产生一个z轴的负阶跃力激励，并记录所述待标定传感器响应，完成所述待标定传感器z轴轴向力的动态标定，即Fz动态标定；

步骤五，进行Mx的静态标定和动态标定

取两根绳和一个砝码，将第一根绳的前端与所述加载棒的所述上端连接固定，然后将第一根绳依次由横向力矩加载轴底部、后侧、顶部以及所述纵向力加载轴顶部、前侧、底部张紧绕设经过，再将第一根绳的末端与所述加载棒的所述下端连接固定；

将第二根绳的前端与上述第一根绳连接，再将第二根绳依次由所述第一加载工位轴前侧、顶部，竖向转向轴顶部、后侧张紧绕设经过，并将所述砝码连接固定至第二根绳末端；

待所述砝码静止后，记录所述待标定传感器响应，完成所述待标定传感器x轴扭矩的静态标定，即Mx静态标定；

随后，通过瞬间截断第二根绳产生一个x轴扭矩形式的负阶跃力矩激励，并记录所述待标定传感器响应，完成所述待标定传感器x轴扭矩的动态标定，即Mx动态标定；

步骤六，进行My的静态标定和动态标定

取两根绳和一个砝码，将第一根绳的前端与所述加载棒的所述下端连接固定，然后将第一根绳依次由对应的第一个纵向力矩加载轴底部、右侧、顶部以及第二个纵向力矩加载轴顶部、左侧、底部张紧绕设经过，再将第一根绳的末端与所述加载棒的所述上端连接固定；

将第二根绳的前端与上述第一根绳连接，再将第二根绳依次由所述第一加载工位轴前侧、顶部，竖向转向轴顶部、后侧张紧绕设经过，并将所述砝码连接固定至第二根绳末端；

待所述砝码静止后，记录所述待标定传感器响应，完成所述待标定传感器y轴扭矩的静态标定，即My静态标定；

随后，通过瞬间截断第二根绳产生一个y轴扭矩形式的负阶跃力矩激励，并记录所述待标定传感器响应，完成所述待标定传感器y轴扭矩的动态标定，即My动态标定。

步骤七，进行Mz的静态标定和动态标定

取两根绳和一个砝码，将第一根绳的前端与所述加载棒的前端连接固定，然后将第一根绳依次由第一个竖向力矩加载轴前侧、左侧、后侧以及第二个竖向力矩加载轴后侧、右侧、前侧张紧绕设经过，再将第一根绳的末端与所述加载棒的后端连接固定；

将第二根绳的前端与上述第一根绳连接，再将第二根绳依次由所述转向轴的后侧、底部以及所述第一加载工位轴前侧、顶部，竖向转向轴顶部、后侧张紧绕设经过，并将所述砝码连接固定至第二根绳末端；

待所述砝码静止后，记录所述待标定传感器响应，完成所述待标定传感器z轴扭矩的静态标定，即Mz静态标定；

随后，通过瞬间截断第二根绳产生一个z轴扭矩形式的负阶跃力矩激励，并记录所述待标定传感器响应，完成所述待标定传感器z轴扭矩的动态标定，即Mz动态标定。

本发明提供了一种六维力传感器静、动态标定装置及其标定方法，具有以下有益效果：

1、本发明通过悬挂砝码对六维力传感器施加负阶跃激励，以实现六维力传感器的标定，整个标定过程中只需要一个或两个加载工位即可实现六维力传感器三向力和三向力矩的静、动态标定，相较于现有技术大大减少了加载工位的数量，简化了标定工作，具有结构紧凑、使用便捷的优点；

2、本发明为后续研究的自动加载技术奠定了基础，降低了自动加载实现的研究难度，利于动态标定效率的进一步提高；

3、本发明标定装置整体结构紧凑，减少了钢丝绳自重对标定精度的影响；

4、本发明的标定装置不仅可以标定力传感器，还可以对六维力传感器中的主要元部件弹性体进行动态标定，不仅可以采用接触式的加速度传感器获得加速度信号进行动态参数辨识，也可以采用非接触的激光测振仪获得速度信号进行动态参数辨识，适用范围广。

附图说明

图1为本发明第一种结构的结构示意图；

图2为本发明第二种结构的结构示意图；

图3为本发明第三种结构的结构示意图；

图4为本发明第四种结构的结构示意图；

图5为本发明加载棒的结构示意图；

图6为本发明第一种结构Fx标定的工作状态示意图；

图7为本发明第一种结构Fy标定的工作状态示意图；

图8为本发明第一种结构Fz标定的工作状态示意图；

图9为本发明第一种结构Mx标定的工作状态示意图；

图10为本发明第一种结构My标定的工作状态示意图；

图11为本发明第一种结构Mz标定的工作状态示意图；

图12为本发明第二种结构Fx标定的工作状态示意图；

图13为本发明第三种结构Fx标定的工作状态示意图；

图14为本发明第四种结构Fx标定的工作状态示意图。

图中：

11、底板，12、标定试验台，13、基座；2、待标定传感器；3、加载棒，31、连接座，32、通孔；41、第一加载工位轴，42、第二加载工位轴；43、竖向转向轴；51、纵向力加载轴，52、竖向力矩加载轴； 53、横向力矩加载轴；54、纵向力矩加载轴；55、转向轴；561、第一单工位转向轴；562、第二单工位转向轴；563、第三单工位转向轴；6、绳；7砝码。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、图5以及图6~图11所示，设有第一加载工位轴41和第二加载工位42两个加载工位的标定装置结构关系为：包括垂直连接至竖直设置的底板11前侧面的标定试验台12，标定试验台12呈板状结构，其中部设有中心通孔，基座13安装固定于标定试验台12上表面，与标定试验台12 的中心通孔共轴设置；待标定传感器2安装固定于基座13上，加载棒3通过连接座31安装于待标定传感器2上；加载棒3包括连接固定为十字型整体结构的横梁和竖梁，横梁的轴线垂直于底板11设置，该轴线方向为纵向，横梁靠近底板11的一端为后端，远离底板11的一端为前端，竖梁的轴线垂直于标定试验台12设置，该轴线方向为竖向，竖梁顶端为上端，底端为下端，与竖向及纵向均垂直的方向为横向；

第一加载工位轴41和竖向转向轴43均位于标定试验台12上方，分别通过支撑座连接固定至底板11的前侧面顶部和后侧面顶部，第一加载工位轴41、竖向转向轴43的转轴沿横向设置；第二加载工位轴42通过连接架连接固定至标定试验台12右侧，其转轴沿纵向设置；纵向力加载轴51、横向力矩加载轴53、两个纵向力矩加载轴54和转向轴55通过连接架连接固定至标定试验台12上表面，纵向力加载轴51和横向力矩加载轴53的转轴沿横向设置，分别位于基座13的前方和后方，两个纵向力矩加载轴54分别位于基座13的左侧和右侧，其转轴沿纵向设置；两个竖向力矩加载轴52安装固定至标定试验台12的上表面，分别位于基座13的左侧和右侧，其转轴沿竖向设置；转向轴55位于基座13后方，其转轴沿横向设置；

绳6和砝码7设置为以下六种状态中的一种：

横向力加载状态：包括一根绳6和一个砝码7，砝码7连接固定至绳6末端，绳6依次由第二加载工位轴42顶部、右侧张紧绕设经过，其前端与加载棒3的下端连接固定；绳6在下端及其与第二加载工位轴42的切点之间沿横向张紧；

纵向力加载状态：包括一根绳6和一个砝码7，砝码7连接固定至绳6末端，绳6依次由纵向力加载轴51底部、前侧以及第一加载工位轴41前侧、顶部，竖向转向轴43顶部、后侧张紧绕设经过，其前端与加载棒3的下端连接固定；绳6在下端及其与纵向力加载轴51的切点之间沿纵向张紧；

竖向力加载状态：包括一根绳6和一个砝码7，砝码7连接固定至绳6末端，绳6依次由第一加载工位轴41前侧、顶部，竖向转向轴43顶部、后侧张紧绕设经过，其前端与加载棒3上端的通孔32连接固定；绳6在上端及其与第一加载工位轴41的切点之间沿竖向张紧；

横向力矩加载状态：包括两根绳6和一个砝码7，第一根绳6依次由横向力矩加载轴53底部、后侧、顶部以及纵向力加载轴51顶部、前侧、底部张紧绕设经过，第一根绳6的前端和末端分别与加载棒3的上端和加载棒3的下端连接固定；第一根绳6在上端及其与横向力矩加载轴53的切点之间沿纵向张紧，在下端及其与纵向力加载轴51的切点之间沿纵向张紧；

第二根绳6依次由第一加载工位轴41前侧、顶部，竖向转向轴43顶部、后侧张紧绕设经过，第二根绳6的前端与第一根绳6的中部连接固定，末端连接固定砝码7；第二根绳6在其前端及其与第一加载工位轴41的切点之间沿竖向张紧；

纵向力矩加载状态：包括两根绳6和一个砝码7，第一根绳6依次由第一个纵向力矩加载轴54底部、右侧、顶部以及第二个纵向力矩加载轴54顶部、左侧、底部张紧绕设经过，第一根绳6的前端和末端分别与加载棒3的下端和加载棒3的上端连接固定；第一根绳6在下端及其与第一个纵向力矩加载轴54的切点之间沿横向张紧，在上端与第二个纵向力矩加载轴54的切点之间沿横向张紧；

第二根绳6依次由第一加载工位轴41前侧、顶部，竖向转向轴43顶部、后侧张紧绕设经过，第二根绳6的前端与第一根绳6的中部连接固定，末端连接固定砝码7；第二根绳6在其前端及其与第一加载工位轴41的切点之间沿竖向张紧；

竖向力矩加载状态：包括两根绳6和一个砝码7，第一根绳6依次由第一个竖向力矩加载轴52前侧、左侧、后侧以及第二个竖向力矩加载轴52后侧、右侧、前侧张紧绕设经过，第一根绳6的前端和末端分别与加载棒3的前端和加载棒3的后端连接固定；第一根绳6在前端与第一个竖向力矩加载轴52的切点之间沿横向张紧，在后端与第二个竖向力矩加载轴52的切点之间沿横向张紧；

第二根绳6依次由转向轴55的底部、后侧以及第一加载工位轴41前侧、顶部，竖向转向轴43顶部、后侧张紧绕设经过，第二根绳6的前端与第一根绳6的中部连接固定，末端连接固定砝码7；第二根绳6在其前端及其与转向轴55的切点之间沿纵向张紧。

使用该标定装置对对六维力传感器进行静、动态标定时，包括以下步骤：

步骤一：安装传感器及十字梁

将基座13安装固定至标定试验台12上，再将待标定传感器2安装于基座13上，基座13、待标定传感器2和标定试验台12的中心通孔应当共轴设置，同时，应当使待标定传感器2测量的x、y轴分别沿横向、纵向；

随后，通过加载棒3下端设置的连接座31将加载棒3安装至待标定传感器2上，使加载棒3的竖梁与待标定传感器2测量的z轴重合，横梁沿纵向设置；

步骤二：进行Fx的静态标定和动态标定

取一根绳6和一个砝码7，将绳6的前端与加载棒3的下端连接固定，然后将该绳6依次由第二加载工位轴42顶部、右侧张紧绕设经过，再将砝码7连接固定至绳6的末端；

待砝码7静止后，记录待标定传感器2响应，完成待标定传感器2x轴轴向力的静态标定，即Fx静态标定；

随后，通过瞬间截断绳6产生一个x轴的负阶跃力激励，并记录待标定传感器2响应，完成待标定传感器2x轴轴向力的动态标定，即Fx动态标定；

步骤三，进行Fy的静态标定和动态标定

取一根绳6和一个砝码7，将绳6的前端与加载棒3的下端连接固定，然后将该绳6依次由纵向力加载轴51底部、前侧以及第一加载工位轴41前侧、顶部，竖向转向轴43顶部、后侧张紧绕设经过，再将砝码7连接固定至绳6的末端；

待砝码7静止后，记录待标定传感器2响应，完成待标定传感器2y轴轴向力的静态标定，即Fy静态标定；

随后，通过瞬间截断绳6产生一个y轴的负阶跃力激励，并记录待标定传感器2响应，完成待标定传感器2y轴轴向力的动态标定，即Fy动态标定；

步骤四，进行Fz的静态标定和动态标定

取一根绳6和一个砝码7，将绳6的前端与加载棒3的上端的通孔连接固定，然后将该绳6依次由第一加载工位轴41前侧、顶部，竖向转向轴43顶部、后侧张紧绕设经过，再将砝码7连接固定至绳6的末端；

待砝码7静止后，记录待标定传感器2响应，完成待标定传感器2z轴轴向力的静态标定，即Fz静态标定；

随后，通过瞬间截断绳6产生一个z轴的负阶跃力激励，并记录待标定传感器2响应，完成待标定传感器2z轴轴向力的动态标定，即Fz动态标定；

步骤五，进行Mx的静态标定和动态标定

取两根绳6和一个砝码7，将第一根绳6的前端与加载棒3的上端连接固定，然后将第一根绳6依次由横向力矩加载轴53底部、后侧、顶部以及纵向力加载轴51顶部、前侧、底部张紧绕设经过，再将第一根绳6的末端与加载棒3的下端连接固定；

将第二根绳6的前端与上述第一根绳6连接，再将第二根绳6依次由第一加载工位轴41前侧、顶部，竖向转向轴43顶部、后侧张紧绕设经过，并将砝码7连接固定至第二根绳6末端；

待砝码7静止后，记录待标定传感器2响应，完成待标定传感器2x轴扭矩的静态标定，即Mx静态标定；

随后，通过瞬间截断第二根绳6产生一个x轴扭矩形式的负阶跃力矩激励，并记录待标定传感器2响应，完成待标定传感器2x轴扭矩的动态标定，即Mx动态标定；

步骤六，进行My的静态标定和动态标定

取两根绳6和一个砝码7，将第一根绳6的前端与加载棒3的下端连接固定，然后将第一根绳6依次由对应的第一个纵向力矩加载轴54底部、右侧、顶部以及第二个纵向力矩加载轴54顶部、左侧、底部张紧绕设经过，再将第一根绳6的末端与加载棒3的上端连接固定；

将第二根绳6的前端与上述第一根绳6连接，再将第二根绳6依次由第一加载工位轴41前侧、顶部，竖向转向轴43顶部、后侧张紧绕设经过，并将砝码7连接固定至第二根绳6末端；

待砝码7静止后，记录待标定传感器2响应，完成待标定传感器2y轴扭矩的静态标定，即My静态标定；

随后，通过瞬间截断第二根绳6产生一个y轴扭矩形式的负阶跃力矩激励，并记录待标定传感器2响应，完成待标定传感器2y轴扭矩的动态标定，即My动态标定；

步骤七，进行Mz的静态标定和动态标定

取两根绳6和一个砝码7，将第一根绳6的前端与加载棒3的前端连接固定，然后将第一根绳6依次由第一个竖向力矩加载轴52前侧、左侧、后侧以及第二个竖向力矩加载轴52后侧、右侧、前侧张紧绕设经过，再将第一根绳6的末端与加载棒3的后端连接固定；

将第二根绳6的前端与上述第一根绳6连接，再将第二根绳6依次由转向轴55的后侧、底部以及第一加载工位轴41前侧、顶部，竖向转向轴43顶部、后侧张紧绕设经过，并将砝码7连接固定至第二根绳6末端；

待砝码7静止后，记录待标定传感器2响应，完成待标定传感器2z轴扭矩的静态标定，即Mz静态标定；

随后，通过瞬间截断第二根绳6产生一个z轴扭矩形式的负阶跃力矩激励，并记录待标定传感器2响应，完成待标定传感器2z轴扭矩的动态标定，即Mz动态标定。

如图2、图5以及图12所示，只设有第一加载工位轴41一个加载工位的标定装置结构关系为：包括垂直连接至竖直设置的底板11前侧面的标定试验台12，标定试验台12呈板状结构，其中部设有中心通孔，基座13安装固定于标定试验台12上表面，与标定试验台12的中心通孔共轴设置；待标定传感器2安装固定于基座13上，加载棒3通过连接座31安装于待标定传感器2上；加载棒3包括连接固定为十字型整体结构的横梁和竖梁，横梁的轴线垂直于底板11设置，该轴线方向为纵向，横梁靠近底板11的一端为后端，远离底板11的一端为前端，竖梁的轴线垂直于标定试验台12设置，该轴线方向为竖向，竖梁顶端为上端，底端为下端，与竖向及纵向均垂直的方向为横向；

第一加载工位轴41和竖向转向轴43均位于标定试验台12上方，分别通过支撑座连接固定至底板11的前侧面顶部和后侧面顶部，第一加载工位轴41、竖向转向轴43的转轴沿横向设置；

纵向力加载轴51、横向力矩加载轴53、两个纵向力矩加载轴54和转向轴55通过连接架连接固定至标定试验台12上表面，纵向力加载轴51和横向力矩加载轴53的转轴沿横向设置，分别位于基座13的前方和后方，两个纵向力矩加载轴54分别位于基座13的左侧和右侧，其转轴沿纵向设置；转向轴55位于基座13后方，其转轴沿横向设置；

第一单工位转向轴561、第二单工位转向轴562、第三单工位转向轴563和两个竖向力矩加载轴52安装固定至标定试验台12的上表面，转轴均沿竖向设置；两个竖向力矩加载轴52分别位于基座13的左侧和右侧，第一单工位转向轴561位于基座13与左侧的纵向力矩加载轴54之间，第二单工位转向轴562位于第一单工位转向轴561的右后方；第三单工位转向轴563位于基座13与转向轴55之间；

绳6和砝码7设置为以下六种状态中的一种：

横向力加载状态：包括一根绳6和一个砝码7，砝码7连接固定至绳6末端，绳6依次由右侧的第一个纵向力矩加载轴54底部、右侧、顶部，另一个纵向力矩加载轴54的顶部、左侧、底部，第一单工位转向轴561前侧、右侧，第二单工位转向轴562左侧、后侧，第三单工位转向轴563前侧、右侧，横向力矩加载轴53底部、后侧以及第一加载工位轴41前侧、顶部，竖向转向轴43顶部、后侧张紧绕设经过，其前端与下端连接固定；绳6在下端及其与纵向力矩加载轴54的切点之间沿横向张紧；

纵向力加载状态：包括一根绳6和一个砝码7，砝码7连接固定至绳6末端，绳6依次由纵向力加载轴51底部、前侧以及第一加载工位轴41前侧、顶部，竖向转向轴43顶部、后侧张紧绕设经过，其前端与加载棒3的下端连接固定；绳6在下端及其与纵向力加载轴51的切点之间沿纵向张紧；

竖向力加载状态：包括一根绳6和一个砝码7，砝码7连接固定至绳6末端，绳6依次由第一加载工位轴41前侧、顶部，竖向转向轴43顶部、后侧张紧绕设经过，其前端与加载棒3上端的通孔32连接固定；绳6在上端及其与第一加载工位轴41的切点之间沿纵向张紧；

横向力矩加载状态：包括两根绳6和一个砝码7，第一根绳6依次由横向力矩加载轴53底部、后侧、顶部以及纵向力加载轴51顶部、前侧、底部张紧绕设经过，第一根绳6的前端和末端分别与加载棒3的上端和加载棒3的下端连接固定；第一根绳6在上端及其与横向力矩加载轴53的切点之间沿纵向张紧，在下端及其与纵向力加载轴51的切点之间沿纵向张紧；

第二根绳6依次由第一加载工位轴41前侧、顶部，竖向转向轴43顶部、后侧张紧绕设经过，第二根绳6的前端与第一根绳6的中部连接固定，末端连接固定砝码7；第二根绳6在其前端及其与第一加载工位轴41的切点之间沿竖向张紧；

纵向力矩加载状态：包括两根绳6和一个砝码7，第一根绳6依次由第一个纵向力矩加载轴54底部、右侧、顶部以及第二个纵向力矩加载轴54顶部、左侧、底部张紧绕设经过，第一根绳6的前端和末端分别与加载棒3的下端和加载棒3的上端连接固定；第一根绳6在下端及其与第一个纵向力矩加载轴54的切点之间沿横向张紧，在上端与第二个纵向力矩加载轴54的切点之间沿横向张紧；

第二根绳6依次由第一加载工位轴41前侧、顶部，竖向转向轴43顶部、后侧张紧绕设经过，第二根绳6的前端与第一根绳6的中部连接固定，末端连接固定砝码7；第二根绳6在其前端及其与第一加载工位轴41的切点之间沿竖向张紧；

竖向力矩加载状态：包括两根绳6和一个砝码7，第一根绳6依次由第一个竖向力矩加载轴52前侧、左侧、后侧以及第二个竖向力矩加载轴52后侧、右侧、前侧张紧绕设经过，第一根绳6的前端和末端分别与加载棒3的前端和加载棒3的后端连接固定；第一根绳6在前端与第一个竖向力矩加载轴52的切点之间沿横向张紧，在后端与第二个竖向力矩加载轴52的切点之间沿横向张紧；

第二根绳6依次由转向轴55的底部、后侧以及第一加载工位轴41前侧、顶部，竖向转向轴43顶部、后侧张紧绕设经过，第二根绳6的前端与第一根绳6的中部连接固定，末端连接固定砝码7；第二根绳6在其前端及其与转向轴55的切点之间沿纵向张紧。

第一单工位转向轴561、第二单工位转向轴562和第三单工位转向轴563也可按对称的位置相应全部设于标定试验台12右半部分的顶部；此时，钢丝绳6也应当按对称位置进行绕设。

使用该标定装置对对六维力传感器进行静、动态标定时，包括以下步骤：

步骤一：安装传感器及十字梁

将基座13安装固定至标定试验台12上，再将待标定传感器2安装于基座13上，基座13、待标定传感器2和标定试验台12的中心通孔应当共轴设置，同时，应当使待标定传感器2测量的x、y轴分别沿横向、纵向；

随后，通过加载棒3下端设置的连接座31将加载棒3安装至待标定传感器2上，使加载棒3的竖梁与待标定传感器2测量的z轴重合，横梁沿纵向设置；

步骤二：进行Fx的静态标定和动态标定

取一根绳6和一个砝码7，将绳6的前端与加载棒3的下端连接固定，然后将该绳6依次由第一个纵向力矩加载轴54底部、右侧、顶部，另一个纵向力矩加载轴54的顶部、左侧、底部，第一单工位转向轴561前侧、右侧，第二单工位转向轴562左侧、后侧，第三单工位转向轴563前侧、右侧，横向力矩加载轴53底部、后侧以及第一加载工位轴41前侧、顶部，竖向转向轴43顶部、后侧张紧绕设经过，再将砝码7连接固定至绳6的末端；

待砝码7静止后，记录待标定传感器2响应，完成待标定传感器2x轴轴向力的静态标定，即Fx静态标定；

随后，通过瞬间截断绳6产生一个x轴的负阶跃力激励，并记录待标定传感器2响应，完成待标定传感器2x轴轴向力的动态标定，即Fx动态标定；

步骤三，进行Fy的静态标定和动态标定

取一根绳6和一个砝码7，将绳6的前端与加载棒3的下端连接固定，然后将该绳6依次由纵向力加载轴51底部、前侧以及第一加载工位轴41前侧、顶部，竖向转向轴43顶部、后侧张紧绕设经过，再将砝码7连接固定至绳6的末端；

待砝码7静止后，记录待标定传感器2响应，完成待标定传感器2y轴轴向力的静态标定，即Fy静态标定；

随后，通过瞬间截断绳6产生一个y轴的负阶跃力激励，并记录待标定传感器2响应，完成待标定传感器2y轴轴向力的动态标定，即Fy动态标定；

步骤四，进行Fz的静态标定和动态标定

取一根绳6和一个砝码7，将绳6的前端与加载棒3的上端的通孔连接固定，然后将该绳6依次由第一加载工位轴41前侧、顶部，竖向转向轴43顶部、后侧张紧绕设经过，再将砝码7连接固定至绳6的末端；

待砝码7静止后，记录待标定传感器2响应，完成待标定传感器2z轴轴向力的静态标定，即Fz静态标定；

随后，通过瞬间截断绳6产生一个z轴的负阶跃力激励，并记录待标定传感器2响应，完成待标定传感器2z轴轴向力的动态标定，即Fz动态标定；

步骤五，进行Mx的静态标定和动态标定

取两根绳6和一个砝码7，将第一根绳6的前端与加载棒3的上端连接固定，然后将第一根绳6依次由横向力矩加载轴53底部、后侧、顶部以及纵向力加载轴51顶部、前侧、底部张紧绕设经过，再将第一根绳6的末端与加载棒3的下端连接固定；

将第二根绳6的前端与上述第一根绳6连接，再将第二根绳6依次由第一加载工位轴41前侧、顶部，竖向转向轴43顶部、后侧张紧绕设经过，并将砝码7连接固定至第二根绳6末端；

待砝码7静止后，记录待标定传感器2响应，完成待标定传感器2x轴扭矩的静态标定，即Mx静态标定；

随后，通过瞬间截断第二根绳6产生一个x轴扭矩形式的负阶跃力矩激励，并记录待标定传感器2响应，完成待标定传感器2x轴扭矩的动态标定，即Mx动态标定；

步骤六，进行My的静态标定和动态标定

取两根绳6和一个砝码7，将第一根绳6的前端与加载棒3的下端连接固定，然后将第一根绳6依次由对应的第一个纵向力矩加载轴54底部、右侧、顶部以及第二个纵向力矩加载轴54顶部、左侧、底部张紧绕设经过，再将第一根绳6的末端与加载棒3的上端连接固定；

将第二根绳6的前端与上述第一根绳6连接，再将第二根绳6依次由第一加载工位轴41前侧、顶部，竖向转向轴43顶部、后侧张紧绕设经过，并将砝码7连接固定至第二根绳6末端；

待砝码7静止后，记录待标定传感器2响应，完成待标定传感器2y轴扭矩的静态标定，即My静态标定；

随后，通过瞬间截断第二根绳6产生一个y轴扭矩形式的负阶跃力矩激励，并记录待标定传感器2响应，完成待标定传感器2y轴扭矩的动态标定，即My动态标定；

步骤七，进行Mz的静态标定和动态标定

取两根绳6和一个砝码7，将第一根绳6的前端与加载棒3的前端连接固定，然后将第一根绳6依次由第一个竖向力矩加载轴52前侧、左侧、后侧以及第二个竖向力矩加载轴52后侧、右侧、前侧张紧绕设经过，再将第一根绳6的末端与加载棒3的后端连接固定；

将第二根绳6的前端与上述第一根绳6连接，再将第二根绳6依次由转向轴55的后侧、底部以及第一加载工位轴41前侧、顶部，竖向转向轴43顶部、后侧张紧绕设经过，并将砝码7连接固定至第二根绳6末端；

待砝码7静止后，记录待标定传感器2响应，完成待标定传感器2z轴扭矩的静态标定，即Mz静态标定；

随后，通过瞬间截断第二根绳6产生一个z轴扭矩形式的负阶跃力矩激励，并记录待标定传感器2响应，完成待标定传感器2z轴扭矩的动态标定，即Mz动态标定。

优选的，上述设有一个加载工位和设有两个加载工位的标定装置，加载棒3的前端、后端、上端、下端均设有用于限位连接对应的绳6的卡槽，加载棒3的上端开设轴线沿横向的通孔32，通孔32用于竖向力加载状态中连接绳6的前端。

实际使用时，也可将标定装置的底板11平放使用，此时，应相应拆除竖向转向轴43，并将第二加载工位轴42通过支撑座连接固定至底板11的前侧面，并使其转轴沿竖向。

如图3、图5以及图13所示，设有第一加载工位轴41和第二加载工位轴42的标定装置底板11平放使用时，对六维力传感器进行静、动态标定的过程包括以下步骤：

步骤一：安装传感器及十字梁

将基座13安装固定至标定试验台12上，再将待标定传感器2安装于基座13上，基座13、待标定传感器2和标定试验台12的中心通孔应当共轴设置，同时，应当使待标定传感器2测量的x、y轴分别沿横向、纵向；

随后，通过加载棒3下端设置的连接座31将加载棒3安装至待标定传感器2上，使加载棒3的竖梁与待标定传感器2测量的z轴重合，横梁沿纵向设置；

步骤二：进行Fx的静态标定和动态标定

取一根绳6和一个砝码7，将绳6的前端与加载棒3的下端连接固定，然后将该绳6依次由第二加载工位轴42顶部、左侧张紧绕设经过，再将砝码7连接固定至绳6的末端；

待砝码7静止后，记录待标定传感器2响应，完成待标定传感器2x轴轴向力的静态标定，即Fx静态标定；

随后，通过瞬间截断绳6产生一个x轴的负阶跃力激励，并记录待标定传感器2响应，完成待标定传感器2x轴轴向力的动态标定，即Fx动态标定；

步骤三，进行Fy的静态标定和动态标定

取一根绳6和一个砝码7，将绳6的前端与加载棒3的下端连接固定，然后将该绳6依次由纵向力加载轴51后侧、顶部以及第一加载工位轴41顶部、前侧张紧绕设经过，再将砝码7连接固定至绳6的末端；

待砝码7静止后，记录待标定传感器2响应，完成待标定传感器2y轴轴向力的静态标定，即Fy静态标定；

随后，通过瞬间截断绳6产生一个y轴的负阶跃力激励，并记录待标定传感器2响应，完成待标定传感器2y轴轴向力的动态标定，即Fy动态标定；

步骤四，进行Fz的静态标定和动态标定

取一根绳6和一个砝码7，将绳6的前端与加载棒3的上端的通孔连接固定，然后将该绳6依次由第一加载工位轴41顶部、前侧张紧绕设经过，再将砝码7连接固定至绳6的末端；

待砝码7静止后，记录待标定传感器2响应，完成待标定传感器2z轴轴向力的静态标定，即Fz静态标定；

随后，通过瞬间截断绳6产生一个z轴的负阶跃力激励，并记录待标定传感器2响应，完成待标定传感器2z轴轴向力的动态标定，即Fz动态标定；

步骤五，进行Mx的静态标定和动态标定

取两根绳6和一个砝码7，将第一根绳6的前端与加载棒3的上端连接固定，然后将第一根绳6依次由横向力矩加载轴53后侧、底部、前侧以及纵向力加载轴51前侧、顶部、后侧张紧绕设经过，再将第一根绳6的末端与加载棒3的下端连接固定；

将第二根绳6的前端与上述第一根绳6连接，再将第二根绳6依次由第一加载工位轴41顶部、前侧张紧绕设经过，并将砝码7连接固定至第二根绳6末端；

待砝码7静止后，记录待标定传感器2响应，完成待标定传感器2x轴扭矩的静态标定，即Mx静态标定；

随后，通过瞬间截断第二根绳6产生一个x轴扭矩形式的负阶跃力矩激励，并记录待标定传感器2响应，完成待标定传感器2x轴扭矩的动态标定，即Mx动态标定；

步骤六，进行My的静态标定和动态标定

取两根绳6和一个砝码7，将第一根绳6的前端与加载棒3的下端连接固定，然后将第一根绳6依次由对应的第一个纵向力矩加载轴54后侧、外侧、前侧以及第二个纵向力矩加载轴54前侧、外侧、后侧张紧绕设经过，再将第一根绳6的末端与加载棒3的上端连接固定；

将第二根绳6的前端与上述第一根绳6连接，再将第二根绳6依次由第一加载工位轴41顶部、前侧张紧绕设经过，并将砝码7连接固定至第二根绳6末端；

待砝码7静止后，记录待标定传感器2响应，完成待标定传感器2y轴扭矩的静态标定，即My静态标定；

随后，通过瞬间截断第二根绳6产生一个y轴扭矩形式的负阶跃力矩激励，并记录待标定传感器2响应，完成待标定传感器2y轴扭矩的动态标定，即My动态标定。

步骤七，进行Mz的静态标定和动态标定

取两根绳6和一个砝码7，将第一根绳6的前端与加载棒3的前端连接固定，然后将第一根绳6依次由第一个竖向力矩加载轴52顶部、外侧、底部以及第二个竖向力矩加载轴52底部、外侧、顶部张紧绕设经过，再将第一根绳6的末端与加载棒3的后端连接固定；

将第二根绳6的前端与上述第一根绳6连接，再将第二根绳6依次由转向轴55的后侧、底部以及第一加载工位轴41顶部、前侧张紧绕设经过，并将砝码7连接固定至第二根绳6末端；

待砝码7静止后，记录待标定传感器2响应，完成待标定传感器2z轴扭矩的静态标定，即Mz静态标定；

随后，通过瞬间截断第二根绳6产生一个z轴扭矩形式的负阶跃力矩激励，并记录待标定传感器2响应，完成待标定传感器2z轴扭矩的动态标定，即Mz动态标定。

如图4、图5以及图14所示，仅设有第一加载工位轴41的标定装置底板11平放使用时，对六维力传感器进行静、动态标定的过程仅在Fx的静态标定和动态标定中有区别，具体为：

取一根绳6和一个砝码7，将绳6的前端与加载棒3的下端连接固定，然后将该绳6依次由左侧的第一个竖向力矩加载轴54后侧、左侧、前侧，第二个竖向力矩加载轴54前侧、右侧、后侧，第一单工位转向轴561顶部、左侧，第二单工位转向轴562右侧、底部，第三单工位转向轴563顶部、左侧，横向力矩加载轴53后侧、底部以及第一加载工位轴41顶部、前侧张紧绕设经过，再将砝码7连接固定至绳6的末端；

待砝码7静止后，记录待标定传感器2响应，完成待标定传感器2x轴轴向力的静态标定，即Fx静态标定；

随后，通过瞬间截断绳6产生一个x轴的负阶跃力激励，并记录待标定传感器2响应，完成待标定传感器2x轴轴向力的动态标定，即Fx动态标定。

需要说明的是，本文中所标定的力传感器并非一定为六维力传感器，其他多维力传感器，如五维力传感器也可使用本发明装置进行标定，其标定装置零部件可根据所标定传感器自行保留相应功能的加载装置零部件。另外，本文中所提到的十字形加载棒也可根据所标定力传感器的特征进行更换修改。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种六维力传感器静、动态标定装置，其特征在于：包括垂直连接至竖直设置的底板（11）前侧面的标定试验台（12），所述标定试验台（12）呈板状结构，其中部设有中心通孔，基座（13）安装固定于所述标定试验台（12）上表面，与所述标定试验台（12 ）的中心通孔共轴设置；待标定传感器（2）安装固定于所述基座（13）上，加载棒（3）通过连接座（31）安装于所述待标定传感器（2）上；所述加载棒（3）包括连接固定为十字型整体结构的横梁和竖梁，所述横梁的轴线垂直于所述底板（11）设置，该轴线方向为纵向，所述横梁靠近所述底板（11）的一端为后端，远离所述底板（11）的一端为前端，所述竖梁的轴线垂直于所述标定试验台（12）设置，该轴线方向为竖向，所述竖梁顶端为上端，底端为下端，与竖向及纵向均垂直的方向为横向；

第一加载工位轴（41）和竖向转向轴（43）均位于所述标定试验台（12）上方，分别通过支撑座连接固定至所述底板（11）的前侧面顶部和后侧面顶部，所述第一加载工位轴（41）、竖向转向轴（43）的转轴沿横向设置；第二加载工位轴（42）通过连接架连接固定至所述标定试验台（12）右侧，其转轴沿纵向设置；纵向力加载轴（51）、横向力矩加载轴（53）、两个纵向力矩加载轴（54）和转向轴（55）通过连接架连接固定至所述标定试验台（12）上表面，所述纵向力加载轴（51）和所述横向力矩加载轴（53）的转轴沿横向设置，分别位于所述基座（13）的前方和后方，两个所述纵向力矩加载轴（54）分别位于所述基座（13）的左侧和右侧，其转轴沿纵向设置；两个所述竖向力矩加载轴（52）安装固定至所述标定试验台（12）的上表面，分别位于所述基座（13）的左侧和右侧，其转轴沿竖向设置；所述转向轴（55）位于所述基座（13）后方，其转轴沿横向设置；

绳（6）和砝码（7）设置为以下六种状态中的一种：

横向力加载状态：包括一根绳（6）和一个砝码（7），所述砝码（7）连接固定至所述绳（6）末端，所述绳（6）依次由所述第二加载工位轴（42）顶部、右侧张紧绕设经过，其前端与所述加载棒（3）的下端连接固定；所述绳（6）在所述下端及其与所述第二加载工位轴（42）的切点之间沿横向张紧；

纵向力加载状态：包括一根绳（6）和一个砝码（7），所述砝码（7）连接固定至所述绳（6）末端，所述绳（6）依次由所述纵向力加载轴（51）底部、前侧以及所述第一加载工位轴（41）前侧、顶部，竖向转向轴（43）顶部、后侧张紧绕设经过，其前端与所述加载棒（3）的下端连接固定；所述绳（6）在所述下端及其与所述纵向力加载轴（51）的切点之间沿纵向张紧；

竖向力加载状态：包括一根绳（6）和一个砝码（7），所述砝码（7）连接固定至所述绳（6）末端，所述绳（6）依次由所述第一加载工位轴（41）前侧、顶部，竖向转向轴（43）顶部、后侧张紧绕设经过，其前端与所述加载棒（3）上端的通孔（32）连接固定；所述绳（6）在所述上端及其与所述第一加载工位轴（41）的切点之间沿竖向张紧；

横向力矩加载状态：包括两根绳（6）和一个砝码（7），第一根绳（6）依次由横向力矩加载轴（53）底部、后侧、顶部以及所述纵向力加载轴（51）顶部、前侧、底部张紧绕设经过，第一根绳（6）的前端和末端分别与所述加载棒（3）的所述上端和所述加载棒（3）的所述下端连接固定；第一根绳（6）在所述上端及其与所述横向力矩加载轴（53）的切点之间沿纵向张紧，在所述下端及其与所述纵向力加载轴（51）的切点之间沿纵向张紧；

第二根绳（6）依次由所述第一加载工位轴（41）前侧、顶部，竖向转向轴（43）顶部、后侧张紧绕设经过，第二根绳（6）的前端与第一根所述绳（6）的中部连接固定，末端连接固定所述砝码（7）；第二根绳（6）在其前端及其与所述第一加载工位轴（41）的切点之间沿竖向张紧；

纵向力矩加载状态：包括两根绳（6）和一个砝码（7），第一根绳（6）依次由第一个纵向力矩加载轴（54）底部、右侧、顶部以及第二个纵向力矩加载轴（54）顶部、左侧、底部张紧绕设经过，第一根绳（6）的前端和末端分别与所述加载棒（3）的所述下端和所述加载棒（3）的所述上端连接固定；第一根绳（6）在所述下端及其与第一个纵向力矩加载轴（54）的切点之间沿横向张紧，在所述上端与第二个纵向力矩加载轴（54）的切点之间沿横向张紧；

第二根绳（6）依次由所述第一加载工位轴（41）前侧、顶部，竖向转向轴（43）顶部、后侧张紧绕设经过，第二根绳（6）的前端与第一根所述绳（6）的中部连接固定，末端连接固定所述砝码（7）；第二根绳（6）在其前端及其与所述第一加载工位轴（41）的切点之间沿竖向张紧；

竖向力矩加载状态：包括两根绳（6）和一个砝码（7），第一根绳（6）依次由第一个竖向力矩加载轴（52）前侧、左侧、后侧以及第二个竖向力矩加载轴（52）后侧、右侧、前侧张紧绕设经过，第一根绳（6）的前端和末端分别与所述加载棒（3）的前端和所述加载棒（3）的后端连接固定；第一根绳（6）在所述前端与第一个竖向力矩加载轴（52）的切点之间沿横向张紧，在所述后端与第二个竖向力矩加载轴（52）的切点之间沿横向张紧；

第二根绳（6）依次由所述转向轴（55）的底部、后侧以及所述第一加载工位轴（41）前侧、顶部，竖向转向轴（43）顶部、后侧张紧绕设经过，第二根绳（6）的前端与第一根绳（6）的中部连接固定，末端连接固定所述砝码（7）；第二根绳（6）在其前端及其与所述转向轴（55）的切点之间沿纵向张紧。

2.根据权利要求1所述的一种六维力传感器静、动态标定装置，其特征在于：所述加载棒（3）的前端、后端、上端、下端均设有用于限位连接对应的所述绳（6）的卡槽，所述加载棒（3）的上端开设轴线沿横向的通孔（32），所述通孔（32）用于竖向力加载状态中连接所述绳（6）的前端。

3.一种六维力传感器静、动态标定方法，用于使用如权利要求1-2中任一项所述的六维力传感器静、动态标定装置对六维力传感器进行静、动态标定，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：安装传感器及十字梁

将基座（13）安装固定至标定试验台（12）上，再将待标定传感器（2）安装于所述基座（13）上，所述基座（13）、所述待标定传感器（2）和所述标定试验台（12）的中心通孔应当共轴设置，同时，应当使所述待标定传感器（2）测量的x、y轴分别沿横向、纵向；

随后，通过加载棒（3）下端设置的连接座（31）将所述加载棒（3）安装至所述待标定传感器（2）上，使加载棒（3）的竖梁与所述待标定传感器（2）测量的z轴重合，横梁沿纵向设置；

步骤二：进行Fx的静态标定和动态标定

取一根绳（6）和一个砝码（7），将所述绳（6）的前端与加载棒（3）的下端连接固定，然后将该绳（6）依次由第二加载工位轴（42）顶部、右侧张紧绕设经过，再将所述砝码（7）连接固定至所述绳（6）的末端；

待所述砝码（7）静止后，记录所述待标定传感器（2）响应，完成所述待标定传感器（2）x轴轴向力的静态标定，即Fx静态标定；

随后，通过瞬间截断所述绳（6）产生一个x轴的负阶跃力激励，并记录所述待标定传感器（2）响应，完成所述待标定传感器（2）x轴轴向力的动态标定，即Fx动态标定；

步骤三，进行Fy的静态标定和动态标定

取一根绳（6）和一个砝码（7），将所述绳（6）的前端与所述加载棒（3）的所述下端连接固定，然后将该绳（6）依次由纵向力加载轴（51）底部、前侧以及所述第一加载工位轴（41）前侧、顶部，竖向转向轴（43）顶部、后侧张紧绕设经过，再将所述砝码（7）连接固定至所述绳（6）的末端；

待所述砝码（7）静止后，记录所述待标定传感器（2）响应，完成所述待标定传感器（2）y轴轴向力的静态标定，即Fy静态标定；

随后，通过瞬间截断所述绳（6）产生一个y轴的负阶跃力激励，并记录所述待标定传感器（2）响应，完成所述待标定传感器（2）y轴轴向力的动态标定，即Fy动态标定；

步骤四，进行Fz的静态标定和动态标定

取一根绳（6）和一个砝码（7），将所述绳（6）的前端与加载棒（3）的上端的通孔连接固定，然后将该绳（6）依次由第一加载工位轴（41）前侧、顶部，竖向转向轴（43）顶部、后侧张紧绕设经过，再将所述砝码（7）连接固定至所述绳（6）的末端；

待所述砝码（7）静止后，记录所述待标定传感器（2）响应，完成所述待标定传感器（2）z轴轴向力的静态标定，即Fz静态标定；

随后，通过瞬间截断所述绳（6）产生一个z轴的负阶跃力激励，并记录所述待标定传感器（2）响应，完成所述待标定传感器（2）z轴轴向力的动态标定，即Fz动态标定；

步骤五，进行Mx的静态标定和动态标定

取两根绳（6）和一个砝码（7），将第一根绳（6）的前端与所述加载棒（3）的所述上端连接固定，然后将第一根绳（6）依次由横向力矩加载轴（53）底部、后侧、顶部以及所述纵向力加载轴（51）顶部、前侧、底部张紧绕设经过，再将第一根绳（6）的末端与所述加载棒（3）的所述下端连接固定；

将第二根绳（6）的前端与上述第一根绳（6）连接，再将第二根绳（6）依次由所述第一加载工位轴（41）前侧、顶部，竖向转向轴（43）顶部、后侧张紧绕设经过，并将所述砝码（7）连接固定至第二根绳（6）末端；

待所述砝码（7）静止后，记录所述待标定传感器（2）响应，完成所述待标定传感器（2）x轴扭矩的静态标定，即Mx静态标定；

随后，通过瞬间截断第二根绳（6）产生一个x轴扭矩形式的负阶跃力矩激励，并记录所述待标定传感器（2）响应，完成所述待标定传感器（2）x轴扭矩的动态标定，即Mx动态标定；

步骤六，进行My的静态标定和动态标定

取两根绳（6）和一个砝码（7），将第一根绳（6）的前端与所述加载棒（3）的所述下端连接固定，然后将第一根绳（6）依次由对应的第一个纵向力矩加载轴（54）底部、右侧、顶部以及第二个纵向力矩加载轴（54）顶部、左侧、底部张紧绕设经过，再将第一根绳（6）的末端与所述加载棒（3）的所述上端连接固定；

将第二根绳（6）的前端与上述第一根绳（6）连接，再第二根绳（6）依次由所述第一加载工位轴（41）前侧、顶部，竖向转向轴（43）顶部、后侧张紧绕设经过，并将所述砝码（7）连接固定至第二根绳（6）末端；

待所述砝码（7）静止后，记录所述待标定传感器（2）响应，完成所述待标定传感器（2）y轴扭矩的静态标定，即My静态标定；

随后，通过瞬间截断第二根绳（6）产生一个y轴扭矩形式的负阶跃力矩激励，并记录所述待标定传感器（2）响应，完成所述待标定传感器（2）y轴扭矩的动态标定，即My动态标定；

步骤七，进行Mz的静态标定和动态标定

取两根绳（6）和一个砝码（7），将第一根绳（6）的前端与所述加载棒（3）的前端连接固定，然后将第一根绳（6）依次由第一个竖向力矩加载轴（52）前侧、左侧、后侧以及第二个竖向力矩加载轴（52）后侧、右侧、前侧张紧绕设经过，再将第一根绳（6）的末端与所述加载棒（3）的后端连接固定；

将第二根绳（6）的前端与上述第一根绳（6）连接，再将第二根绳（6）依次由所述转向轴（55）的后侧、底部以及所述第一加载工位轴（41）前侧、顶部，竖向转向轴（43）顶部、后侧张紧绕设经过，并将所述砝码（7）连接固定至第二根绳（6）末端；

待所述砝码（7）静止后，记录所述待标定传感器（2）响应，完成所述待标定传感器（2）z轴扭矩的静态标定，即Mz静态标定；

随后，通过瞬间截断第二根绳（6）产生一个z轴扭矩形式的负阶跃力矩激励，并记录所述待标定传感器（2）响应，完成所述待标定传感器（2）z轴扭矩的动态标定，即Mz动态标定。

4. 一种六维力传感器静、动态标定装置，其特征在于：包括垂直连接至竖直设置的底板（11）前侧面的标定试验台（12），所述标定试验台（12）呈板状结构，其中部设有中心通孔，基座（13）安装固定于所述标定试验台（12）上表面，与所述标定试验台（12 ）的中心通孔共轴设置；待标定传感器（2）安装固定于所述基座（13）上，加载棒（3）通过连接座（31）安装于所述待标定传感器（2）上；所述加载棒（3）包括连接固定为十字型整体结构的横梁和竖梁，所述横梁的轴线垂直于所述底板（11）设置，该轴线方向为纵向，所述横梁靠近所述底板（11）的一端为后端，远离所述底板（11）的一端为前端，所述竖梁的轴线垂直于所述标定试验台（12）设置，该轴线方向为竖向，所述竖梁顶端为上端，底端为下端，与竖向及纵向均垂直的方向为横向；

第一加载工位轴（41）和竖向转向轴（43）均位于所述标定试验台（12）上方，分别通过支撑座连接固定至所述底板（11）的前侧面顶部和后侧面顶部，所述第一加载工位轴（41）、竖向转向轴（43）的转轴沿横向设置；

纵向力加载轴（51）、横向力矩加载轴（53）、两个纵向力矩加载轴（54）和转向轴（55）通过连接架连接固定至所述标定试验台（12）上表面，所述纵向力加载轴（51）和所述横向力矩加载轴（53）的转轴沿横向设置，分别位于所述基座（13）的前方和后方，两个所述纵向力矩加载轴（54）分别位于所述基座（13）的左侧和右侧，其转轴沿纵向设置；所述转向轴（55）位于所述基座（13）后方，其转轴沿横向设置；

第一单工位转向轴（561）、第二单工位转向轴（562）、第三单工位转向轴（563）和两个竖向力矩加载轴（52）安装固定至所述标定试验台（12）的上表面，转轴均沿竖向设置；两个所述竖向力矩加载轴（52）分别位于所述基座（13）的左侧和右侧，所述第一单工位转向轴（561）位于所述基座（13）与左侧的所述纵向力矩加载轴（54）之间，所述第二单工位转向轴（562）位于所述第一单工位转向轴（561）的右后方；所述第三单工位转向轴（563）位于所述基座（13）与所述转向轴（55）之间；

绳（6）和砝码（7）设置为以下六种状态中的一种：

横向力加载状态：包括一根绳（6）和一个砝码（7），所述砝码（7）连接固定至所述绳（6）末端，所述绳（6）依次由右侧的第一个纵向力矩加载轴（54）底部、右侧、顶部，另一个纵向力矩加载轴（54）的顶部、左侧、底部，所述第一单工位转向轴（561）前侧、右侧，所述第二单工位转向轴（562）左侧、后侧，所述第三单工位转向轴（563）前侧、右侧，所述横向力矩加载轴（53）底部、后侧以及所述第一加载工位轴（41）前侧、顶部，竖向转向轴（43）顶部、后侧张紧绕设经过，其前端与所述下端连接固定；所述绳（6）在所述下端及其与所述纵向力矩加载轴（54）的切点之间沿横向张紧；

纵向力加载状态：包括一根绳（6）和一个砝码（7），所述砝码（7）连接固定至所述绳（6）末端，所述绳（6）依次由所述纵向力加载轴（51）底部、前侧以及所述第一加载工位轴（41）前侧、顶部，竖向转向轴（43）顶部、后侧张紧绕设经过，其前端与所述加载棒（3）的下端连接固定；所述绳（6）在所述下端及其与所述纵向力加载轴（51）的切点之间沿纵向张紧；

竖向力加载状态：包括一根绳（6）和一个砝码（7），所述砝码（7）连接固定至所述绳（6）末端，所述绳（6）依次由所述第一加载工位轴（41）前侧、顶部，竖向转向轴（43）顶部、后侧张紧绕设经过，其前端与所述加载棒（3）上端的通孔（32）连接固定；所述绳（6）在所述上端及其与所述第一加载工位轴（41）的切点之间沿纵向张紧；

横向力矩加载状态：包括两根绳（6）和一个砝码（7），第一根绳（6）依次由横向力矩加载轴（53）底部、后侧、顶部以及所述纵向力加载轴（51）顶部、前侧、底部张紧绕设经过，第一根绳（6）的前端和末端分别与所述加载棒（3）的所述上端和所述加载棒（3）的所述下端连接固定；第一根绳（6）在所述上端及其与所述横向力矩加载轴（53）的切点之间沿纵向张紧，在所述下端及其与所述纵向力加载轴（51）的切点之间沿纵向张紧；

第二根绳（6）依次由所述第一加载工位轴（41）前侧、顶部，竖向转向轴（43）顶部、后侧张紧绕设经过，第二根绳（6）的前端与第一根所述绳（6）的中部连接固定，末端连接固定所述砝码（7）；第二根绳（6）在其前端及其与所述第一加载工位轴（41）的切点之间沿竖向张紧；

纵向力矩加载状态：包括两根绳（6）和一个砝码（7），第一根绳（6）依次由第一个纵向力矩加载轴（54）底部、右侧、顶部以及第二个纵向力矩加载轴（54）顶部、左侧、底部张紧绕设经过，第一根绳（6）的前端和末端分别与所述加载棒（3）的所述下端和所述加载棒（3）的所述上端连接固定；第一根绳（6）在所述下端及其与第一个纵向力矩加载轴（54）的切点之间沿横向张紧，在所述上端与第二个纵向力矩加载轴（54）的切点之间沿横向张紧；

第二根绳（6）依次由所述第一加载工位轴（41）前侧、顶部，竖向转向轴（43）顶部、后侧张紧绕设经过，第二根绳（6）的前端与第一根绳（6）的中部连接固定，末端连接固定所述砝码（7）；第二根绳（6）在其前端及其与所述第一加载工位轴（41）的切点之间沿竖向张紧；

竖向力矩加载状态：包括两根绳（6）和一个砝码（7），第一根绳（6）依次由第一个竖向力矩加载轴（52）前侧、左侧、后侧以及第二个竖向力矩加载轴（52）后侧、右侧、前侧张紧绕设经过，第一根绳（6）的前端和末端分别与所述加载棒（3）的前端和所述加载棒（3）的后端连接固定；第一根绳（6）在所述前端与第一个竖向力矩加载轴（52）的切点之间沿横向张紧，在所述后端与第二个竖向力矩加载轴（52）的切点之间沿横向张紧；

第二根绳（6）依次由所述转向轴（55）的底部、后侧以及所述第一加载工位轴（41）前侧、顶部，竖向转向轴（43）顶部、后侧张紧绕设经过，第二根绳（6）的前端与第一根绳（6）的中部连接固定，末端连接固定所述砝码（7）；第二根绳（6）在其前端及其与所述转向轴（55）的切点之间沿纵向张紧。

5.根据权利要求4所述的一种六维力传感器静、动态标定装置，其特征在于：所述加载棒（3）的前端、后端、上端、下端均设有用于限位连接对应的所述绳（6）的卡槽，所述加载棒（3）的上端开设轴线沿横向的通孔（32），所述通孔（32）用于竖向力加载状态中连接所述绳（6）的前端。

6. 一种六维力传感器静、动态标定方法，用于使用如权利要求4-5中任一项所述的六维力传感器静、动态标定装置对六维力传感器进行静、动态标定，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：安装传感器及十字梁

将基座（13）安装固定至标定试验台（12）上，再将待标定传感器（2）安装于所述基座（13）上，所述基座（13）、所述待标定传感器（2）和所述标定试验台（12）的中心通孔应当共轴设置，同时，应当使所述待标定传感器（2）测量的x、y轴分别沿横向、纵向；

随后，通过加载棒（3）下端设置的连接座（31）将所述加载棒（3）安装至所述待标定传感器（2）上，使加载棒（3）的竖梁与所述待标定传感器（2）测量的z轴重合，横梁沿纵向设置；

步骤二：进行Fx的静态标定和动态标定

取一根绳（6）和一个砝码（7），将所述绳（6）的前端与加载棒（3）的下端连接固定，然后将该绳（6）依次由第一个纵向力矩加载轴（54）底部、右侧、顶部，另一个纵向力矩加载轴（54）的顶部、左侧、底部，所述第一单工位转向轴（561）前侧、右侧，所述第二单工位转向轴（562）左侧、后侧，所述第三单工位转向轴（563）前侧、右侧，所述横向力矩加载轴（53）底部、后侧以及所述第一加载工位轴（41）前侧、顶部，竖向转向轴（43）顶部、后侧张紧绕设经过，再将所述砝码（7）连接固定至所述绳（6）的末端；

待所述砝码（7）静止后，记录所述待标定传感器（2）响应，完成所述待标定传感器（2）x轴轴向力的静态标定，即Fx静态标定；

随后，通过瞬间截断所述绳（6）产生一个x轴的负阶跃力激励，并记录所述待标定传感器（2）响应，完成所述待标定传感器（2）x轴轴向力的动态标定，即Fx动态标定；

步骤三，进行Fy的静态标定和动态标定

取一根绳（6）和一个砝码（7），将所述绳（6）的前端与所述加载棒（3）的所述下端连接固定，然后将该绳（6）依次由纵向力加载轴（51）底部、前侧以及所述第一加载工位轴（41）前侧、顶部，竖向转向轴（43）顶部、后侧张紧绕设经过，再将所述砝码（7）连接固定至所述绳（6）的末端；

待所述砝码（7）静止后，记录所述待标定传感器（2）响应，完成所述待标定传感器（2）y轴轴向力的静态标定，即Fy静态标定；

随后，通过瞬间截断所述绳（6）产生一个y轴的负阶跃力激励，并记录所述待标定传感器（2）响应，完成所述待标定传感器（2）y轴轴向力的动态标定，即Fy动态标定；

步骤四，进行Fz的静态标定和动态标定

取一根绳（6）和一个砝码（7），将所述绳（6）的前端与加载棒（3）的上端的通孔连接固定，然后将该绳（6）依次由第一加载工位轴（41）前侧、顶部，竖向转向轴（43）顶部、后侧张紧绕设经过，再将所述砝码（7）连接固定至所述绳（6）的末端；

待所述砝码（7）静止后，记录所述待标定传感器（2）响应，完成所述待标定传感器（2）z轴轴向力的静态标定，即Fz静态标定；

随后，通过瞬间截断所述绳（6）产生一个z轴的负阶跃力激励，并记录所述待标定传感器（2）响应，完成所述待标定传感器（2）z轴轴向力的动态标定，即Fz动态标定；

步骤五，进行Mx的静态标定和动态标定

取两根绳（6）和一个砝码（7），将第一根绳（6）的前端与所述加载棒（3）的所述上端连接固定，然后将第一根绳（6）依次由横向力矩加载轴（53）底部、后侧、顶部以及所述纵向力加载轴（51）顶部、前侧、底部张紧绕设经过，再将第一根绳（6）的末端与所述加载棒（3）的所述下端连接固定；

将第二根绳（6）的前端与上述第一根绳（6）连接，再将第二根绳（6）依次由所述第一加载工位轴（41）前侧、顶部，竖向转向轴（43）顶部、后侧张紧绕设经过，并将所述砝码（7）连接固定至第二根绳（6）末端；

待所述砝码（7）静止后，记录所述待标定传感器（2）响应，完成所述待标定传感器（2）x轴扭矩的静态标定，即Mx静态标定；

随后，通过瞬间截断第二根绳（6）产生一个x轴扭矩形式的负阶跃力矩激励，并记录所述待标定传感器（2）响应，完成所述待标定传感器（2）x轴扭矩的动态标定，即Mx动态标定；

步骤六，进行My的静态标定和动态标定

取两根绳（6）和一个砝码（7），将第一根绳（6）的前端与所述加载棒（3）的所述下端连接固定，然后将第一根绳（6）依次由对应的第一个纵向力矩加载轴（54）底部、右侧、顶部以及第二个纵向力矩加载轴（54）顶部、左侧、底部张紧绕设经过，再将第一根绳（6）的末端与所述加载棒（3）的所述上端连接固定；

将第二根绳（6）的前端与上述第一根绳（6）连接，再将第二根绳（6）依次由所述第一加载工位轴（41）前侧、顶部，竖向转向轴（43）顶部、后侧张紧绕设经过，并将所述砝码（7）连接固定至第二根绳（6）末端；

待所述砝码（7）静止后，记录所述待标定传感器（2）响应，完成所述待标定传感器（2）y轴扭矩的静态标定，即My静态标定；

随后，通过瞬间截断第二根绳（6）产生一个y轴扭矩形式的负阶跃力矩激励，并记录所述待标定传感器（2）响应，完成所述待标定传感器（2）y轴扭矩的动态标定，即My动态标定；

步骤七，进行Mz的静态标定和动态标定

取两根绳（6）和一个砝码（7），将第一根绳（6）的前端与所述加载棒（3）的前端连接固定，然后将第一根绳（6）依次由第一个竖向力矩加载轴（52）前侧、左侧、后侧以及第二个竖向力矩加载轴（52）后侧、右侧、前侧张紧绕设经过，再将第一根绳（6）的末端与所述加载棒（3）的后端连接固定；

将第二根绳（6）的前端与上述第一根绳（6）连接，再将第二根绳（6）依次由所述转向轴（55）的后侧、底部以及所述第一加载工位轴（41）前侧、顶部，竖向转向轴（43）顶部、后侧张紧绕设经过，并将所述砝码（7）连接固定至第二根绳（6）末端；

待所述砝码（7）静止后，记录所述待标定传感器（2）响应，完成所述待标定传感器（2）z轴扭矩的静态标定，即Mz静态标定；

随后，通过瞬间截断第二根绳（6）产生一个z轴扭矩形式的负阶跃力矩激励，并记录所述待标定传感器（2）响应，完成所述待标定传感器（2）z轴扭矩的动态标定，即Mz动态标定。

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