Development of a six-degree-of-freedom analog 3D tactile probe based on non-contact 2D sensors

Albajez, José Antonio (Universidad de Zaragoza) ; Velázquez, Jesús (Universidad de Zaragoza) ; Torralba, Marta ; Díaz-Pérez, Lucía C. (Universidad de Zaragoza) ; Yagüe-Fabra, José Antonio (Universidad de Zaragoza) ; Aguilar, Juan José (Universidad de Zaragoza)
Development of a six-degree-of-freedom analog 3D tactile probe based on non-contact 2D sensors
Resumen: In this paper, a six-degree-of-freedom analog tactile probe with a new, simple, and robust mechanical design is presented. Its design is based on the use of one elastomeric ring that supports the stylus carrier and allows its movement inside a cubic measuring range of ±3 mm. The position of the probe tip is determined by three low-cost, noncontact, 2D PSD (position-sensitive detector) sensors, facilitating a wider application of this probe to different measuring systems compared to commercial ones. However, several software corrections, regarding the size and orientation of the three LED light beams, must be carried out when using these 2D sensors for this application due to the lack of additional focusing or collimating lenses and the very wide measuring range. The development process, simulation results, correction models, experimental tests, and calibration of this probe are presented. The results demonstrate high repeatability along the X-, Y-, and Z-axes (2.0 µm, 2.0 µm, and 2.1 µm, respectively) and overall accuracies of 6.7 µm, 7.0 µm, and 8.0 µm, respectively, which could be minimized by more complex correction models.
Idioma: Inglés
DOI: 10.3390/s24092920
Año: 2024
Publicado en: Sensors 24, 9 (2024), 2920 [15 pp.]
ISSN: 1424-8220

Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/CICYT/DPI2002-01258
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/DGA/T56-23R
Tipo y forma: Artículo (Versión definitiva)
Área (Departamento): Área Ing. Procesos Fabricación (Dpto. Ingeniería Diseño Fabri.)

Creative Commons Debe reconocer adecuadamente la autoría, proporcionar un enlace a la licencia e indicar si se han realizado cambios. Puede hacerlo de cualquier manera razonable, pero no de una manera que sugiera que tiene el apoyo del licenciador o lo recibe por el uso que hace.


Exportado de SIDERAL (2024-06-05-10:51:08)


Visitas y descargas

Este artículo se encuentra en las siguientes colecciones:
Artículos



 Registro creado el 2024-06-05, última modificación el 2024-06-05


Versión publicada:
 PDF
Valore este documento:

Rate this document:
1
2
3
 
(Sin ninguna reseña)