[發(fā)明專利]可重構(gòu)并聯(lián)三維力與力矩傳感器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710840452.4
• 申請(qǐng)日: 2017-09-18
• 公開（公告）號(hào): CN107702835B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙延治;李朋波;韓笑;單煜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 燕山大學(xué)
• 主分類號(hào): G01L5/16
• 分類號(hào): G01L5/16
• 代理公司: 秦皇島一誠知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 13116
• 代理人: 崔鳳英

一種可重構(gòu)并聯(lián)三維力/力矩傳感器，包括測(cè)力平臺(tái)、下平臺(tái)以及連接測(cè)力平臺(tái)和下平臺(tái)之間的三條結(jié)構(gòu)完全相同的測(cè)力分支。三條測(cè)力分支均包括直線導(dǎo)軌、拉壓力傳感器、滑塊、連桿A、連桿B、轉(zhuǎn)動(dòng)軸安裝座、轉(zhuǎn)動(dòng)軸、固定連桿等。三組直線導(dǎo)軌均布在下平臺(tái)上，測(cè)力分支的拉壓力傳感器固定連接在直線導(dǎo)軌上，滑塊頂部通過第一轉(zhuǎn)動(dòng)副與連桿B的一端相連接，連桿B的另一端與連桿A一端通過第二移動(dòng)副相連接，連桿A的另一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸與轉(zhuǎn)動(dòng)軸安裝座組成的第二轉(zhuǎn)動(dòng)副相連接，轉(zhuǎn)動(dòng)軸安裝座的上端與固定連桿通過第三轉(zhuǎn)動(dòng)副相連接，固定連桿通過螺栓與測(cè)力平臺(tái)固定連接。本發(fā)明通過在轉(zhuǎn)動(dòng)軸安裝座不同位置安裝轉(zhuǎn)動(dòng)軸實(shí)現(xiàn)三維力測(cè)量與三維力矩測(cè)量之間轉(zhuǎn)換。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種傳感器，尤其涉及三維力與力矩傳感器。

背景技術(shù)

三維力與力矩傳感器是能同時(shí)檢測(cè)空間三維的力與力矩的裝置，三維力傳感器和三維力矩傳感器在航空航天、汽車、機(jī)器人、自動(dòng)化設(shè)備等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用需求。目前國內(nèi)有多項(xiàng)有關(guān)專利技術(shù)，如CN204788747U提供了一種應(yīng)變式小量程三維力傳感器，其可以滿足對(duì)三維力的測(cè)量，測(cè)量維間耦合小，對(duì)一定量程的扭矩不敏感，受其干擾小，精度高。CN206074171U提供了一種襯套三維力傳感器，通過在彈性體上設(shè)置三種不同的結(jié)構(gòu)，分別對(duì)每個(gè)維度的力進(jìn)行測(cè)量，各維度之間的信號(hào)單獨(dú)測(cè)量，相互之間不會(huì)出現(xiàn)串?dāng)_，傳感器測(cè)量精度高。CN205449351U提供了一種小型三維力傳感器，適用于工業(yè)智能機(jī)器人手指三維力的測(cè)量，拓展了三維力傳感器的應(yīng)用范圍。CN101571433B提供了一種三維力傳感器，通過貼于傳感器主體的四個(gè)側(cè)面的四個(gè)相同的應(yīng)變片，與相應(yīng)的電阻構(gòu)成獨(dú)立單臂橋電路，可以測(cè)量三維力，具有重量輕體積小等優(yōu)點(diǎn)。 CN205449351U提供了一種電磁補(bǔ)償式三維力矩傳感器，通過電磁補(bǔ)償?shù)姆绞娇梢詫⑿×砍?、靈敏度高的三維力矩傳感器在保持三維力矩傳感器靈敏度不降低的情況下，顯著增大力矩傳感器的量程。CN201096563提供了一種并聯(lián)解耦結(jié)構(gòu)三維力矩傳感器，包括運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、固定平臺(tái)以及連接于運(yùn)動(dòng)平臺(tái)和固定平臺(tái)間的四條支鏈，其中三個(gè)支鏈結(jié)構(gòu)完全相同，分別沿三個(gè)互相垂直的方向布置，三條支鏈均包括一個(gè)彈性體，通過檢測(cè)三個(gè)彈性體上的應(yīng)變片就可獲得運(yùn)動(dòng)平臺(tái)所受的三維力矩。以上幾類傳感器均只能單獨(dú)測(cè)量空間三維力或三維力矩，而不能實(shí)現(xiàn)測(cè)量三維力與測(cè)量三維力矩之間的轉(zhuǎn)換。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種能實(shí)現(xiàn)測(cè)量三維力與測(cè)量三維力矩之間轉(zhuǎn)換的一種可重構(gòu)并聯(lián)三維力與力矩傳感器。本發(fā)明主要是通過在轉(zhuǎn)動(dòng)軸安裝座不同位置安裝轉(zhuǎn)動(dòng)軸實(shí)現(xiàn)三維力測(cè)量與三維力矩測(cè)量之間轉(zhuǎn)換。