The present invention provides a six-dimensional force sensor based on circumferential array, which includes an inner cylindrical platform, a shell with a hollow cylindrical shape on the outer side of the inner cylindrical platform, a set beam assembly, a stressed roof plate and a fixed bottom plate; the outer wall of the inner cylindrical platform is circumferentially uniformly provided with a number of set beam components; one end of the set beam assembly is fixedly connected with the outer wall of the inner cylindrical platform. The other end is fixedly connected with the inner side wall of the shell; the stressed roof is coaxially fixed to the top of the inner cylindrical platform, and there is a movable travel gap between the outer edge of the stressed roof and the inner side wall of the shell; the fixed bottom plate is positioned under the inner cylindrical platform, and the fixed bottom plate is fixedly connected to the bottom of the shell; the structure of the present invention is simple and compact, easy to install and strong modularization. It has low degree of coupling between dimensions, good sensitivity, high linearity, easy decoupling, strong reliability, and is not easy to overload failure.
【技术实现步骤摘要】
基于周向阵列的套装梁压容感知六维力传感器
本专利技术涉及传感
,具体涉及一种基于周向阵列的套装梁压容感知六维力传感器。
技术介绍
六维力传感器能够检测力在空间作用的全部信息,广泛应用于智能机器人,自动控制,航空航天,仿生运动等研究领域,在工业生产,国防建设和科学技术发展中都发挥着重要的作用。迄今为止国内外已经研究出多种六维力传感器。基于不同的的传感测量原理,六维力传感器分为电容式、压阻式、应变式,压电式等。早期的六维力传感器结构为压阻式传感器,各分力耦合程度高且很难解耦,而传统的电容式传感器和压电式传感器存在量程小的缺点。尽管国内外提出相当多六维力传感器,例如:国外学者科尔(Keer)和奴因(Nguyen)以及法瑞西(Ferraresi)等人提出并研究了斯帝瓦特(Stewart)结构六维力传感器,但是由于他沿用真实的球铰作为力传感器的运动副,从而限制了它的应用范围,六自由度力与力矩传感器(中国专利:CN2165435Y),机器人用六维力与力矩传感器(中国专利:CN2066134U),但是这些技术存在一些问题,有的结构复杂、有的标定困难、有的尺寸大、有的刚度低、有的灵敏度低、有的长期使用后可靠性下降,有的量程小易过载失效等。针对现有技术的不足,急需开发出一种既能满足工业生产要求,具备良好灵敏度,高线性度,易于解耦且具有长期可靠性以及不易过载失效的六维力传感器。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术的目的是提供一种基于周向阵列的套装梁压容感知六维力传感器,结构简单紧凑,安装方便,模块化强,维间耦合程度低且具备良好灵敏度,高线性度,易于解耦,可靠性强,不易过载失 ...
【技术保护点】
1.一种基于周向阵列的套装梁压容感知六维力传感器,其特征在于:包括内圆柱台、套设在内圆柱台外侧呈中空圆柱形的外壳、套装梁组件、受力顶板和固定底板;所述内圆柱台外侧壁周向均匀设置有若干套装梁组件;所述套装梁组件一端与内圆柱台外侧壁固定连接,另一端与外壳的内侧壁固定连接;所述受力顶板同轴固定连接于内圆柱台的顶部,且受力顶板的外边缘与外壳的内侧壁之间留有活动行程间隙;所述固定底板设置于内圆柱台的正下方,且固定底板固定连接于外壳底部。
【技术特征摘要】
1.一种基于周向阵列的套装梁压容感知六维力传感器,其特征在于:包括内圆柱台、套设在内圆柱台外侧呈中空圆柱形的外壳、套装梁组件、受力顶板和固定底板;所述内圆柱台外侧壁周向均匀设置有若干套装梁组件;所述套装梁组件一端与内圆柱台外侧壁固定连接,另一端与外壳的内侧壁固定连接;所述受力顶板同轴固定连接于内圆柱台的顶部,且受力顶板的外边缘与外壳的内侧壁之间留有活动行程间隙;所述固定底板设置于内圆柱台的正下方,且固定底板固定连接于外壳底部。2.根据权利要求1所述的基于周向阵列的套装梁压容感知六维力传感器,其特征在于:所述套装梁组件包括悬臂梁、用于监测六自由度力和力矩的传感单元以及包覆壳;所述悬臂梁长度方向的一端固定连接于内圆柱台外侧壁,所述悬臂梁长度方向的另一端的五个外壁面分别设置有传感单元;所述包覆壳套设在传感单元的外侧,将传感单元压紧贴合在悬臂梁的外壁面;所述包覆壳的朝向外壳内侧壁的一侧壁面固定连接于外壳的内侧壁。3.根据权利要求2所述的基于周向阵列的套装梁压容感...
【专利技术属性】
技术研发人员:廖昌荣,李佩,寿梦杰,谢磊,
申请(专利权)人:重庆大学,
类型:发明
国别省市:重庆,50
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