[發明專利]力感測裝置

有效

• 申請號: 201780072694.1
• 申請日: 2017-11-22
• 公開（公告）號: CN110023730B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: P·龐茲;E·戴維斯;M·布魯伊格
• 申請（專利權）人: 昆士蘭大學
• 主分類號: G01L5/16
• 分類號: G01L5/16
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 王初

1.一種緊湊型測力單元，其同時測量從傳感器平面偏移距離h的承載平面中的法向力和剪切力，所述緊湊型測力單元包括：

至少三個力感測元件，其圍繞點布置在所述傳感器平面中并與所述點間隔距離d，每個力感測元件包括被包在力傳遞介質中的壓力傳感器；

承載板，其與所述力傳遞介質接觸；

承載桿，其在一端處在所述傳感器平面的所述點上方連接到所述承載板并延伸到所述承載平面；

其中，作用在所述承載平面中的力通過所述承載桿和所述承載板傳遞到所述傳感器平面。

2.根據權利要求1所述的緊湊型測力單元，其中，所述力感測元件圍繞所述點均勻布置。

3.根據權利要求1所述的緊湊型測力單元，其中，所述力感測元件非均勻地布置，每個感測元件與所述點的距離d不同。

4.根據權利要求1所述的緊湊型測力單元，其中，所述傳感器平面包括印刷電路板，并且所述力感測元件與所述印刷電路板結合并電連接。

5.根據權利要求4所述的緊湊型測力單元，其中，所述印刷電路板適當地包括信號處理電子器件。

6.根據權利要求1所述的緊湊型測力單元，其中，所述傳感器平面包括單模MEMS力-扭矩傳感器。

7.根據權利要求1所述的緊湊型測力單元，其中，所述力傳遞介質是聚氨酯橡膠。

8.根據權利要求1所述的緊湊型測力單元，其中，所述承載板由聚甲基丙烯酸甲酯制成。

9.根據權利要求1所述的緊湊型測力單元，其中，所述承載板結合到所述力傳遞介質。

10.根據權利要求9所述的緊湊型測力單元，其中，所述結合是膠合。

11.根據權利要求1所述的緊湊型測力單元，其中，所述承載桿是固定至所述承載板中心的柔性桿。

12.根據權利要求11所述的緊湊型測力單元，其中，所述固定是膠合。

13.根據權利要求11所述的緊湊型測力單元，其中，所述柔性桿是碳棒。

14.根據權利要求1所述的緊湊型測力單元，其中，所述承載桿固定至整個承載板或所述承載板的主要部分。

15.根據權利要求1所述的緊湊型測力單元，其中，所述承載桿是驅動UAV的轉子的電動機。

16.根據權利要求15所述的緊湊型測力單元，其中，所述轉子的軸線與所述承載板的中心對齊，使得作用在所述轉子上的力傳遞到所述傳感器平面。

17.根據權利要求1所述的緊湊型測力單元，其中，所述緊湊型測力單元固定至參考平面。

18.根據權利要求17所述的緊湊型測力單元，其中，所述參考平面是移動平面。

19.根據權利要求18所述的緊湊型測力單元，其中，所述參考平面是移動平面，所述移動平面包括：工具的工作表面；機器人的抓握表面；或UAV的機身。

20.一種根據權利要求1所述的緊湊型測力單元的陣列，其附接至對象和處理器，所述處理器接收來自每個緊湊型測力單元的讀數并計算所述對象的推力和速度。

21.根據權利要求20所述的陣列，包括兩個緊湊型測力單元。