[發明專利]一種六維微型力/力矩傳感器靜態標定裝置

在審

• 申請號: 202111108145.X
• 申請日: 2021-09-22
• 公開（公告）號: CN113820066A
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 李坤;李克強;卓越;史鎮琳;路緒昌;李昌南
• 申請（專利權）人: 山東建筑大學
• 主分類號: G01L25/00
• 分類號: G01L25/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種六維微型力/力矩傳感器靜態標定裝置，屬于傳感器標定技術領域，包括底座和安裝在底座上的升降桿，還包括短支架、輔助支架、長支架、主工作臺、器械、器械軸固定平臺、調整裝置、加載適配器、第一夾緊器和第二夾緊器，所述升降桿上滑動配合有主工作臺和器械軸固定平臺，所述第一夾緊器和所述第二夾緊器的內圈安裝有器械，第一夾緊器安裝在調整裝置上，調整裝置與主工作臺連接，第二夾緊器與器械軸固定平臺連接，所述加載適配器安裝在器械上端，短支架末端、輔助支架末端和長支架末端均安裝在主工作臺上。該發明可以對帶有傳感器的器械進行標定，通過在第一或第二矩形槽中安裝短支架、長支架或輔助支架實現對多方向力的加載以及力矩的加載。

技術領域

本發明涉及一種標定裝置，具體涉及一種六維力/力矩傳感器標定裝置以及標定方法，屬于傳感器標定技術領域。

背景技術

六維力/力矩傳感器是多維力傳感器最完整的形式，即能夠同時測量三個力分量和三個力矩分量的傳感器。目前，六維力/力矩傳感器廣泛應用于機器人、醫療器械等領域，其重要地位顯而易見。對六維力/力矩傳感器進行標定是六維力/力矩傳感器投入使用前的重要步驟，也是確保一個傳感器精準工作的重要保障。利用六維力/力矩傳感器標定裝置對六維力/力矩傳感器進行標定是一個不容忽視的重要步驟，標定的精度將直接影響該傳感器的使用精度。

現有六維力/力矩傳感器標定裝置無法對含有傳感器的器械軸整體進行準確標定，標定平臺的高度位置無法改變，裝置的靈活性和適用性不夠，大多數標定裝置適用于大型傳感器的標定；專利號為CN100529703的專利提供了一種六維力/力矩傳感器標定裝置，但該裝置適用于大尺寸六維力/力矩傳感器的標定，不適用于微型六維力/力矩傳感器的標定，且無法實現對各維力、力矩分量的獨立加載。專利號為CN103528755B的專利提供了一種六維力/力矩傳感器標定裝置，該裝置雖可以實現各個方向的單維力單獨加載，但該裝置無法對含有傳感器的器械軸整體進行標定，無法調試裝置高度，不夠靈活。

發明內容

針對上述的不足，本發明提供了一種六維微型力/力矩傳感器靜態標定裝置。

本發明是通過以下技術方案實現的：一種六維微型力/力矩傳感器靜態標定裝置，包括底座和安裝在底座上的升降桿，還包括短支架、輔助支架、長支架、主工作臺、器械、器械軸固定平臺、調整裝置、用于施加力和力矩的加載適配器、用于將所述器械固定在所述調整裝置上的第一夾緊器和用于將所述器械固定在所述器械軸固定平臺上的第二夾緊器，所述升降桿上滑動配合有用于支撐所述短支架、所述長支架和所述輔助支架的主工作臺，升降桿上滑動配合有用于防止器械晃動的器械軸固定平臺，靠近器械上端的外圈與所述第一夾緊器內圈通過頂絲連接，第一夾緊器為軸套類零件，有一盤狀端面，第一夾緊器的盤狀端面安裝在所述調整裝置上，調整裝置安裝在主工作臺內部，靠近器械下端的外圈與所述第二夾緊器內圈通過頂絲連接，第二夾緊器為軸套類零件，有一盤狀端面，第二夾緊器的盤狀端面安裝在器械軸固定平臺上，所述加載適配器安裝在器械上端，短支架末端、輔助支架末端和長支架末端均安裝在主工作臺上。

所述器械包括器械軸、傳感器和器械手，所述傳感器上端與所述器械手末端連接，所述傳感器下端與所述器械軸首端連接，器械軸首端外圈安裝在第一夾緊器內圈，器械軸末端外圈安裝在第二夾緊器內圈。

所述加載適配器包括加載帽和加載桿，所述加載帽邊緣設有若干個用于施加水平方向力的第二加載孔，所述加載桿上端設有一用于施加豎直方向力的第一加載孔，加載桿末端螺紋連接于加載帽首端，加載帽末端與器械上端通過頂絲連接。

所述主工作臺的臺面呈正八邊形，在所述主工作臺各個邊緣均設有一個用于安裝短支架、長支架或輔助支架的第一矩形槽或第二矩形槽，主工作臺內圈設有一通孔，通孔周圍設有六個用于連接調整裝置的沉頭孔，主工作臺的一側設有與升降桿配合的第一燕尾形滑槽，所述升降桿與所述第一燕尾形滑槽滑動連接，器械軸固定平臺位于主工作臺正下方，所述器械軸固定平臺的臺面呈正八邊形，器械軸固定平臺的一側設有與升降桿配合的第二燕尾形滑槽，升降桿與所述第二燕尾形滑槽滑動連接。