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測力板校正步驟 測力板校正步驟 測力板校正步驟 測力板校正步驟

第二章 測力板校正器系統 測力板校正器系統 測力板校正器系統 測力板校正器系統

2.6 測力板校正步驟 測力板校正步驟 測力板校正步驟 測力板校正步驟

本研究分別以靜態、動態垂直力施於測力板校正點,並記錄力量力矩、壓力中心之 量測值與實際值。以下為靜態、動態校正實驗步驟:

靜態校正實驗步驟

1. 首先將測力板量測力量放大器開機 10 分鐘。

2. 將測力板長、短邊均分 12 等分,其長、短邊等分線交叉點為測力板校正點如圖 2-15 所示,圓點實心為 ANN 學習校正點共 121 點, 三角形空心為 ANN 學習後檢驗點 共 100 點。

406mm

3. 將校正器固定平台移至測力板長邊外側地板後(測力板 X 軸正方向)如圖 2-16 所示,

拆除固定平台兩端輔助支撐輪並按下固定平台吸盤把手,使得校正器固定於測力板 旁之地板上。安裝時校正器座標系統與測力板座標系統不一定要平行。

圖 2-16 校正器固定平台安裝方式 圖 2-15 測力板校正點與檢驗點示意圖

4. 調整支力臂端輔助支撐輪高度使得支力臂與測力板平面保持平行。

5. 操作校正器控制人機介面使得校正器固定平台、支力臂上之滾珠螺桿組作機械原點 動作。

6. 更換施力桿組上之鋼珠為角錐形的指示棒(指示座標功能),並利用校正器固定平台、

支力臂上之編碼器量測出測力板長、短邊三個端點(P1、P2、P3)相對校正器座標系 統之座標,如圖 2.16 所示。

7. 更換施力桿組上之角錐形指示棒為鋼珠後,調整施力桿組高度讓鋼珠與測力板接觸 後再將支力臂端輔助支撐輪拆除,此時須再確認支力臂與測力板平面保持平行。

8. 在校正器控制人機介面輸入相關控制參數,如步進馬達速度設定、測力板欲校正點 點數、施力桿欲移至校正點。

9. 每次更換新的校正點時,測力板須空載,並按下測力板量測力量放大器歸零鈕 (Offest)。

10. 力量訊號擷取頻率每一 channel 120 筆/秒,擷取時間 2 秒,對測力板量測之力量、力 矩取平均值(average values)

11. 施力桿施力於測力板校正點順序是先從上而下、由左至右。

12. 操作校正器控制人機介面使得施力桿快速、準確到達測力板校正點。

13. 校正器施力桿在測力板欲校正點分別施力 650N、800N 及 1000N 等垂直力量,並記 錄測力板力量、力矩六軸量測值。

14. 為了讓施力桿快速、準確施力於校正點上,砝碼選擇某範圍的整數值(1 ~ 59Kgw),

並操作人機介面使得校正器砝碼座迅速到達施力桿欲產生某力量之位置,而砝碼座 至支力臂旋轉軸之距離範圍在 90cm~110cm。

15. 依據測力板力量、力矩六軸量測值計算校正器施力桿壓力中心位置。

動態校正實驗步驟

1. 校正器安裝定位、測力板力量、力矩訊號擷取與靜態校正測試相同。

2. 測力板動態校正點在測力板中心點。

3. 力量訊號擷取頻率每一 channel 1000 筆/秒。

4. 校正器施力桿在校正點施力大小分為已知與未知。

(1) 已知施力大小:施力桿垂直作用於測力板校正點上。透過校正器控制人機介面

使砝碼座從機械原點出發,砝碼座上放置 20Kgw 砝碼,並分別以 7.5cm/sec、

25.0cm/sec 速度來回移動 100cm 來改變施力桿施力大小值。

(2) 未知施力大小:施力桿垂直施力於測力板校正點上,以一位約重 60Kgw 的年輕 男人以一支腳完全承重踏在砝碼座上,另一支腳踏在測力板外的平台上(此平台 高度與砝碼座高度等高),以左、右腳輪流方式分別踏在砝碼座與平台上,共 4 次。透過人機介面使得砝碼座移動不同三個位置,而使得施力桿垂直施力分別 在 800N~1400N、650N~800N 及 450N~650N 之間。由於施力桿施力於測力板的 初、未期階段所量測壓力中心較不穩定[41][[53],所以本研究以施力桿開始施力 到達測力板垂直負載第一高峰點後至最後第一高峰點,作為實際壓力中心與量 測壓力中心誤差平均值與標準差統計。