[發明專利]一種六維力傳感器標定裝置

有效

• 申請號: 201310532717.6
• 申請日: 2013-10-31
• 公開（公告）號: CN103528755A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 孫永軍;劉伊威;劉宏;鄒添;倪風雷;胡志勇
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01L25/00
• 分類號: G01L25/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 高媛

技術領域

本發明涉及一種標定裝置，具體涉及一種六維力傳感器標定裝置。

背景技術

六維力傳感器是一種能夠同時感知空間笛卡爾坐標系中的三維力信息和三維力矩信息的傳感器。廣泛應用與機器人、工業化、航空航天、國防建設等領域。六維力傳感器由于制造、裝配、貼片誤差及電路噪聲干擾等影響，需要通過標定實驗來檢測六維力傳感器的實際性能指標，目的在于確定輸入與輸出之間的關系。標定裝置在六維力傳感器的整個研制過程中起著至關重要的作用。標定裝置的精度直接決定著六維力傳感器的精度，標定裝置的操作難易直接決定著標定實驗的工作強度及工作效率。目前，六維力傳感器標定裝置有如下幾種方式：專利號為CN102749168A的專利，公布了一種無耦合六維力傳感器的組合式標定裝置，通過采用組合式方法以實現不同方向的標定，裝置復雜，工序繁雜，專利號為CN102279077A的專利，公布了一種雙力源六維力傳感器標定裝置，可以通過成對布置力源以實現多方向載荷輸出，體積較大，裝配調試困難，專利CN101226095A，公布了一種六維力傳感器標定裝置，為采用四千斤頂式的標定裝置，無法實現各個方向的單維力的單獨加載。

發明內容

本發明為解決現有標定裝置結構復雜、工序繁瑣、體積較大、裝配調試困難，且無法實現各個方向的單維力單獨加載的問題，進而提出一種六維力傳感器標定裝置。

本發明為解決上述問題采取的技術方案是：本發明包括主體框架、工作平臺、第一立柱、第二立柱、橫梁支架組件、加載盤、傳感器固定法蘭、兩個扭矩加載系統、兩個彎矩加載系統和五個滑輪，工作平臺是正方形板體，工作平臺固定安裝在主體框架的上表面上，第一立柱和第二立柱并排平行設置在工作平臺的上表面上，且第一立柱沿長度方向的中心線和第二立柱沿長度方向的中心線均與工作平臺的上表面垂直，所述橫梁支架組件的一端與第一立柱的上端連接，所述橫梁支架組件的另一端與第二立柱的上端連接，所述橫梁支架組件、第一立柱、第二立柱組成一個門字形框架，所述門字形框架的兩側分別各設有一個所述扭矩加載系統，且一個所述扭矩加載系統靠近第一立柱，另一個所述扭矩加載系統靠近第二立柱，五個滑輪沿所述橫梁支架組件長度方向呈一字型等間距安裝在橫梁支架組件上，傳感器固定法蘭安裝在工作平臺上表面的中部，且傳感器固定法蘭位于所述門字形框架的正下方，傳感器安裝在傳感器固定法蘭上，加載盤安裝在傳感器上，兩個所述彎矩加載系統沿傳感器固定法蘭對稱設置，且兩個所述彎矩加載系統分別位于所述門字形框架的兩側。

本發明的有益效果是：本發明通過改變扭矩加載系統、彎矩加載系統的位置，實現各方向作用力的單獨加載，及Fx、Fy的圓周加載，進而可以系統的了解整個傳感器的耦合情況；本發明裝配簡單易行，為六維力傳感器的解耦提供了便利。

附圖說明

圖1是本發明的主視圖，圖2是圖1的左視圖，圖3是圖1的俯視圖，圖4是本發明立體結構示意圖。

具體實施方式

具體實施方式一：結合圖1至圖4說明本實施方式，本實施方式所述一種六維力傳感器標定裝置包括主體框架1、工作平臺2、第一立柱3、第二立柱4、橫梁支架組件、加載盤5、傳感器固定法蘭6、兩個扭矩加載系統、兩個彎矩加載系統和五個滑輪7，工作平臺2是正方形板體，工作平臺2固定安裝在主體框架1的上表面上，第一立柱3和第二立柱4并排平行設置在工作平臺2的上表面上，且第一立柱3沿長度方向的中心線和第二立柱4沿長度方向的中心線均與工作平臺2的上表面垂直，所述橫梁支架組件的一端與第一立柱3的上端連接，所述橫梁支架組件的另一端與第二立柱4的上端連接，所述橫梁支架組件、第一立柱3、第二立柱4組成一個門字形框架，所述門字形框架的兩側分別各設有一個所述扭矩加載系統，且一個所述扭矩加載系統靠近第一立柱3，另一個所述扭矩加載系統靠近第二立柱4，五個滑輪7沿所述橫梁支架組件長度方向呈一字型等間距安裝在橫梁支架組件上，傳感器固定法蘭6安裝在工作平臺2上表面的中部，且傳感器固定法蘭6位于所述門字形框架的正下方，傳感器安裝在傳感器固定法蘭6上，加載盤5安裝在傳感器上，兩個所述彎矩加載系統沿傳感器固定法蘭6對稱設置，且兩個所述彎矩加載系統分別位于所述門字形框架的兩側。

具體實施方式二：結合圖1至圖4說明本實施方式，本實施方式所述一種六維力傳感器標定裝置的橫梁支架組件包括兩個橫梁8和五個轉軸9，兩個橫梁8并排平行設置，五個轉軸9沿兩個橫梁8長度方向等間距設置在兩個橫梁8之間，每個轉軸9分別各套裝一個滑輪7。