[發明專利]可感測低頻力與高頻力的力感測裝置

有效

• 申請號: 202010137980.5
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN113043071B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 林志哲;陳志遠;蘇中源;黃肇達
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: B23Q17/09
• 分類號: B23Q17/09
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳小雯

1.一種力感測裝置，其特征在于，包括：

中央部，可承受第一力量及第二力量，其中該第一力量的第一頻率低于該第二力量的第二頻率；

至少一固定部；

至少一第一感測部，具有第一自然頻率，其中該至少一第一感測部連接該中央部；

第二感測部，具有第二自然頻率，其中該第二感測部連接該至少一第一感測部且連接該至少一固定部；

至少一第一機電元件，設置于該至少一第一感測部且用以感測該至少一第一感測部的第一振幅；以及

至少一第二機電元件，設置于該第二感測部且用以感測該第二感測部的第二振幅；

其中當該中央部承受該第一力量時，該第一振幅大于該第二振幅，當該中央部承受該第二力量時，該第一振幅小于該第二振幅。

2.如權利要求1所述的力感測裝置，其中當該中央部承受該第一力量時，該至少一第一感測部所產生的振動頻率實質上等于該第一自然頻率。

3.如權利要求1所述的力感測裝置，其中當該中央部承受該第二力量時，該第二感測部所產生的振動頻率實質上等于該第二自然頻率。

4.如權利要求1所述的力感測裝置，其中當該中央部承受該第一力量及該第二力量時，該至少一第一感測部所產生的振動頻率實質上等于該第一自然頻率，且該第二感測部所產生的振動頻率實質上等于該第二自然頻率。

5.如權利要求1所述的力感測裝置，其中該至少一第一感測部的剛性小于該第二感測部的剛性。

6.如權利要求1所述的力感測裝置，其中該至少一第一機電元件為壓阻元件。

7.如權利要求1所述的力感測裝置，其中該至少一第二機電元件為壓電元件。

8.如權利要求1所述的力感測裝置，其中該中央部具有法向量，該至少一第一感測部包括扭轉部、彈性部及兩個支撐部，該扭轉部連接該中央部，該彈性部位于該兩個支撐部之間，該彈性部的內端點沿第一軸向連接該扭轉部且該彈性部的外端點沿該第一軸向連接該第二感測部，該第一軸向與該中央部的該法向量垂直，該兩個支撐部的兩個內端點連接該扭轉部且該兩個支撐部的兩個外端點連接該第二感測部，當該中央部承受與該第一軸向平行的軸向力時，該扭轉部沿該第一軸向的應變小于該彈性部沿該第一軸向的應變。

9.如權利要求8所述的力感測裝置，其中該彈性部的厚度小于該兩個支撐部的厚度且小于該扭轉部的厚度。

10.如權利要求8所述的力感測裝置，其中該至少一第一機電元件設置于該中央部與該扭轉部的交接處。

11.如權利要求10所述的力感測裝置，其中該至少一第一機電元件用以測量該中央部承受與該中央部的該法向量平行的力矩。

12.如權利要求8所述的力感測裝置，其中該至少一第一機電元件設置于該扭轉部且鄰近該中央部。

13.如權利要求12所述的力感測裝置，其中該至少一第一機電元件的數量為多個，該些第一機電元件用以測量該中央部承受與第二軸向平行的力矩，其中該第二軸向與該第一軸向及該中央部的該法向量相互垂直。

14.如權利要求8所述的力感測裝置，其中該至少一第一機電元件設置于該彈性部且鄰近該扭轉部。

15.如權利要求14所述的力感測裝置，其中該至少一第一機電元件用以測量該中央部承受與該第一軸向平行的該軸向力。

16.如權利要求8所述的力感測裝置，其中該至少一第一機電元件置于該彈性部且鄰近該第二感測部。