Com o objetivo de resolver o problema de interferência de acoplamento entre dimensões em sensores de força tridimensionais, este estudo focaliza um sensor de força tridimensional integrado baseado em redes de Bragg de fibra óptica (Fiber Bragg Grating, FBG) e propõe um algoritmo de desacoplamento não linear baseado no Otimizador White Shark-Máquina de Aprendizagem Extrema (White Shark Optimizer-Extreme Learning Machine, WSO-ELM). Primeiramente, foi projetado um sensor de força tridimensional integrado baseado em FBG, elucidando a relação de mapeamento entre o deslocamento de comprimento de onda do sensor e as forças tridimensionais; em seguida, foi instalado um sistema de calibração estática, analisadas as características de acoplamento de força tridimensional e estabelecido um modelo de desacoplamento do sensor baseado no algoritmo WSO-ELM, utilizando as características estáveis e eficientes do Otimizador White Shark (WSO) para otimizar o modelo, buscando a melhor combinação de parâmetros entre o número de neurônios na camada oculta da rede neural ELM e o tempo de desacoplamento, conduzindo um estudo sobre o desacoplamento não linear do sensor de força tridimensional baseado em WSO-ELM; por fim, o erro médio máximo tipo I após o desacoplamento atingiu 0,51%, o erro médio máximo tipo II atingiu 0,65%, realizando o desacoplamento não linear das forças tridimensionais baseado em WSO-ELM. Para validar o efeito de desacoplamento, foram realizados experimentos comparativos entre o algoritmo WSO-ELM, o modelo de rede neural Extreme Learning Machine, a rede neural de retropropagação e o método dos mínimos quadrados. Os resultados experimentais mostram que o algoritmo WSO-ELM apresenta bom efeito de desacoplamento, podendo construir efetivamente a relação de acoplamento das forças tridimensionais, reduzir a interferência do sensor e melhorar a precisão da medição, com boa capacidade de desacoplamento não linear.

Algoritmo Otimizador White Shark;Desacoplamento não linear;Sensor de força tridimensional;Fiber Bragg Grating;Algoritmo Extreme Learning Machine