一种六维力传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种六维力传感器，是以中心台为内环，以周向支撑为外环，形成内外环支撑结构；径向梁的内端连接在浮动梁的中部，构成“T”型梁结构；四组“T”型梁中的径向梁在中心台的外围呈“十”字分布，各径向梁的外端连接在周向支撑上，相邻两段浮动梁之间相连接构成呈环状的中心台；本实用新型专利技术在径向梁和浮动梁上设置各通孔及应变片，实现了结构解耦，运用惠斯通全桥电路可实现六维力测量，并能有效避免维间力的相互干扰。

【技术实现步骤摘要】
一种六维力传感器
本技术属于传感器
，更具体地说是可用于测量空间六维力的传感器。
技术介绍
多维力传感器是机器人获得与环境之间作用力的重要信息来源。目前已有多方面的多维力传感器的研究，如美国DraPer研究所研制的Waston多维力传感器，中科院合肥智能所和东南大学联合研制的SAFMS型多维力传感器，基于Stewart平台的多维力传感器，黄心汉教授研究的HUSTFS6型多维力传感器，德国的Dr.R.Seitner公司设计的二级并联结构型六维力传感器等等。国内外对多维力传感器做了大量的研究，所设计的多维力传感器多种多样，各有不同的优缺点及应用场合，但多维力传感器的解耦、刚度与灵敏度的矛盾等问题还需得到进一步的研究。对于较为复杂的空间受力情况，传感器需要测量多个方向的力，目前，一般采用六维力传感器实现多方向力的测量。但现有的六维力传感器的弹性梁为实心梁结构，导致传感器灵敏度低、维间耦合大、精度低等的问题；此种弹性体受力时，在各弹性梁上产生的应变近似的成线性分布，使得应变无法集中于应变片粘贴的位置。
技术实现思路
本技术是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种实现结构解耦的六维力传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种六维力传感器，其特征是：以中心台(1)为内环，以周向支撑(4)为外环，形成内外环支撑结构；径向梁(2)的内端连接在浮动梁(3)的中部，构成“T”型梁结构；四组“T”型梁中的径向梁(2)在中心台(1)的外围呈“十”字分布，各径向梁(2)的外端连接在所述周向支撑(4)上，相邻两段浮动梁(3)之间利用连接块相连接构成呈环状的中心台(1)；在所述径向梁(2)和浮动梁(3)上按如下形式设置各通孔及应变片：在各段浮动梁(3)上，所述通孔是贯通浮动梁(3)的上表面和下表面的竖向浮动梁通孔(5)，各段浮动梁(3)中的两个竖向浮动梁通孔(5)是以径向梁(2)为中轴线对称布置在浮动梁(3)的两端，所述应变...

【技术特征摘要】
1.一种六维力传感器，其特征是：以中心台(1)为内环，以周向支撑(4)为外环，形成内外环支撑结构；径向梁(2)的内端连接在浮动梁(3)的中部，构成“T”型梁结构；四组“T”型梁中的径向梁(2)在中心台(1)的外围呈“十”字分布，各径向梁(2)的外端连接在所述周向支撑(4)上，相邻两段浮动梁(3)之间利用连接块相连接构成呈环状的中心台(1)；在所述径向梁(2)和浮动梁(3)上按如下形式设置各通孔及应变片：在各段浮动梁(3)上，所述通孔是贯通浮动梁(3)的上表面和下表面的竖向浮动梁通孔(5)，各段浮动梁(3)中的两个竖向浮动梁通孔(5)是以径向梁(2)为中轴线对称布置在浮动梁(3)的两端，所述应变片是粘贴在每个竖向浮动梁通孔(5)的对称的两个外侧面上的浮动梁应变片；在所述径向梁(2)上，所述通孔是设置在各段径向梁(2)的外端的横向径向梁通孔(6)，和设置在各段径向梁(2)的内端的竖向径向梁通孔(7)；任意一组处在同一直线上的两段径向梁(2)为X向梁，另一组处在同一直线上的两段径向梁(2)为Y向梁，X向梁上横向径向梁通孔(6)为X向梁横向通孔，Y向梁上横向径向梁通孔(6)为Y向梁横向通孔，X向梁上的竖向径向梁通孔(7)为X向梁竖向通孔，Y向梁上的竖向径向梁通孔(7)为Y向梁竖向通孔；设置在所述径向梁(2)上的应变片包括：贴于各X向梁竖向通孔的对称的两个外侧面上的X向梁竖孔应变片；或是：贴于各Y向梁竖向通孔的对称的两个外侧面上的Y向梁竖孔应变片；贴于各X向梁横向通孔及各Y向梁横向通孔的对称的两个外侧面、且靠近中心台(1)所在一侧的各径向梁横孔内端应变片；贴于各X向梁横向通孔或各Y向梁横向通孔的对称的上表面和下表面、且靠近周向支撑(4)所在一侧的各径向梁横孔外端应变片。2.根据权利要求1所述的六维力传感器，其特征是：建立笛卡尔坐标系：坐标原点为中心台(1)的中心点，竖向为Z轴向；处在X轴正方向的径向梁为第一径向梁(a)，与第一径向梁(a)相连接的浮动梁为第一浮动梁(a′)；处在Y轴正方向上的径向梁为第二径向梁(b)，与第二径向梁(b)相连接的浮动梁为第二浮动梁(b′)；处在X轴负方向上的径向梁为第三径向梁(c)，与第三径向梁(c)相连接的浮动梁为第三浮动梁(c′)；处在Y轴负方向上的径向梁为第四径向梁(d)，与第四径向梁(d)相连接的浮动梁为第四浮动梁(d′)；各浮动梁应变片分别是：第一浮动梁(a′)上应变片R13、R13′、R14和R14′；第二浮动梁(b′)上应变片R21、R21′、R22和R22′；第三浮动梁(c′)上应变片R11、R11′、R12和R12′；第四浮动梁(d′)上应变片R23、R23′、R24和R24′；所述应变片R13、R14、R21、R22、R11、R12、R23和R24处在竖向浮动...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，李春风，胡珊珊，吕仲明，刘正士，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：新型
国别省市：安徽,34