The invention relates to a measuring device, in particular to an embedded three-dimensional force and torque measuring device for a light flexible mechanical arm joint. Including the elastic body unit, a light blocking plate and support device and photoelectric displacement sensor, wherein the elastic body unit comprises an outer ring, inner ring and the elastic band, the outer ring and the inner ring through a plurality of elastic bar connection, the elastic bar is provided with a light, the light should be on a photoelectric displacement sensor through the support device is installed on the outer ring. The invention has the advantages of simple structure, small size, light weight, high reliability, good rigidity and good real-time performance, and is suitable for the use of a mechanical arm joint which is light and compact in structure.
【技术实现步骤摘要】
用于轻型柔性机械臂关节的嵌入式三维力及力矩测量装置
本专利技术涉及一种测量装置,具体地说是一种用于轻型柔性机械臂关节的嵌入式三维力及力矩测量装置。
技术介绍
轻型柔性机械臂是面向与人共融环境的新一代机械臂系统。随着机器人面向家庭,进入服务及医疗领域,新一代轻型柔性机械臂系统越来越受到人们的关注。与人共融是新一代轻型柔性机械臂系统设计的核心思想。为了提高轻型柔性机械臂执行任务的灵活性、柔顺性以及与环境接触交互的能力,除了需要准确地获得机械臂在执行任务中的关节位置、速度信息外,还需要获取其力及力矩信息且使其结构紧凑并具有一定柔性度。轻型柔性机械臂区别于传统机械臂,其设计核心要求为小空间、低重量,高柔性。对于应用于轻型柔性机械臂关节的多维力及力矩测量装置则要求体积小,质量轻,可靠性高,能够嵌入于轻型柔性机械臂关节中。而传统多维力及力矩测量装置则由于作业环境及要求的不同,其尺寸较大,重量,难以集成于关节且定制困难,因此不适于对轻型柔性机械臂的应用。
技术实现思路
针对上述问题,本专利技术的目的在于提供一种用于轻型柔性机械臂关节的嵌入式三维力及力矩测量装置。该装置适用于轻型柔性且结构紧凑的机械臂关节。为了实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案:一种用于轻型柔性机械臂关节的嵌入式三维力及力矩测量装置,包括弹性本体单元、挡光片、支持装置及光电位移传感器,其中弹性本体单元包括外环、内环及弹性筋,所述外环和内环通过多个所述弹性筋连接,各弹性筋上均设有一个挡光片,各挡光片均对应一个通过支持装置安装在外环上的光电位移传感器。所述弹性筋均由两条样条曲线闭合形成,样条曲线一端与外环连 ...
【技术保护点】
一种用于轻型柔性机械臂关节的嵌入式三维力及力矩测量装置,其特征在于,包括弹性本体单元(1)、挡光片(2)、支持装置(3)及光电位移传感器(4),其中弹性本体单元(1)包括外环(11)、内环(12)及弹性筋,所述外环(11)和内环(12)通过多个所述弹性筋连接,各弹性筋上均设有一个挡光片(2),各挡光片(2)均对应一个通过支持装置(3)安装在外环(11)上的光电位移传感器(4)。
【技术特征摘要】
1.一种用于轻型柔性机械臂关节的嵌入式三维力及力矩测量装置,其特征在于,包括弹性本体单元(1)、挡光片(2)、支持装置(3)及光电位移传感器(4),其中弹性本体单元(1)包括外环(11)、内环(12)及弹性筋,所述外环(11)和内环(12)通过多个所述弹性筋连接,各弹性筋上均设有一个挡光片(2),各挡光片(2)均对应一个通过支持装置(3)安装在外环(11)上的光电位移传感器(4)。2.根据权利要求1所述用于轻型柔性机械臂关节的嵌入式三维力及力矩测量装置,其特征在于,所述弹性筋均由两条样条曲线闭合形成,样条曲线一端与外环(11)连接,另一端与内环(12)连接。3.根据权利要求2所述的用于轻型柔性机械臂关节的嵌入式三维力及力矩测量装置,其特征在于,所述弹性筋的宽度由内环(12)到外环(11)逐渐变宽,且多个弹性筋关于弹性本体单元(1)的中心对称。4.根据权利要求3所述的用于轻型柔性机械臂关节的嵌入式三维力及力矩测量装置,其特征在于,所述弹性本体单元(1)在受力矩载荷作用时,其形变与弹性本体单元(1)的材料弹性模量E、弹性筋数量N及弹性本体单元的总体厚度h成正比。5.根据权利要求3所述的用于轻型柔性机械臂关节的嵌入式三维力及力矩测量装置,其特征在于,所述的弹...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘玉旺,田恬,张德福,王福华,
申请(专利权)人:中国科学院沈阳自动化研究所,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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