一种并联解耦结构三维力矩传感器制造技术

技术编号:2563750 阅读:234 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本实用新型专利技术提供一种并联解耦结构三维力矩传感器,包括运动平台、固定平台以及连接于运动平台和固定平台间的四条支链,其特征在于:其中三条支链结构完全相同,分别沿三个互相垂直的方向布置,并且各支链中的弹性体轴线相交于一点,三条支链中均包括一个弹性体,弹性体两端分别通过弹性球铰与运动平台和固定平台连接,第四条支链包含一个弹性球铰,弹性球铰的球心位于三条支链中弹性体轴线的交点,该弹性球铰两端分别和运动平台、固定平台固定连接,弹性体上粘贴应变片。通过检测三个弹性体上的应变片,就可以获得运动平台所受的三维力矩。结构是一次加工成型的非组装件,具有尺寸小、灵敏度高、三维力矩解耦等优点,可应用于机器人腕关节、踝关节等需要检测三维力矩的场合。(*该技术在2017年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术属于机器人传感器领域,具体是涉及一种并联解耦结构三维力矩传感器。技术背景传感器是机器人智能化的核心技术之一,随着并联机器人技术的发展,以并联机构作为 核心部件的传感器得到了广泛的研究。国外学者kerr和Nguyen等人采用Stewart结构的六维 力与力矩传感器,但是由于没有引入弹性铰链,其运动精度受到一定的影响,无法应用到高 精度的检测场合。国内也有一些相关的专利技术,如直接输出型机器人四维力与力矩传感 器(中国专利CN1425903)、 一种具有弹性铰链的六维力与力矩传感器(中国专利 CN1229915)、六自由度力和力矩传感器(中国专利CN2165435)、并联解耦结构六维力与 力矩传感器(中国专利CN1267822)。目前这些技术存在的主要问题是结构复杂,制造成本 高,不适用于安装空间小,只需检测三维力矩的应用场合。本技术在于设计一种新型三维力矩传感器,结构上是一次加工成型的非组装件,具 有尺寸小、灵敏度高、三维力矩解耦等优点,可应用于机器人腕关节、踝关节等需要检测三 维力矩的场合。
技术实现思路
本技术提供了一种并联解耦结构三维力矩传感器。技术方案为 一种并联解耦结构三维力矩传感器,包括运动平台、固定平台以及连接于 运动平台和固定平台间的四条支链,其特征在于其中三条支链结构完全相同,均包括一个 弹性体,弹性体两端分别通过弹性球铰与运动平台和固定平台连接,三条支链分别沿三个互 相垂直的方向布置,并且各支链中的弹性体的轴线相交于一点,第四条支链包含一个弹性球 铰,弹性球铰的球心位于三条支链中弹性体轴线的交点,弹性球铰两端分别和运动平台、固 定平台固定连接,弹性体上粘贴应变片。本技术的有益效果是结构是一次加工成型的非组装件,具有尺寸小、灵敏度高、 三维力矩解耦等优点,可应用于机器人腕关节、踝关节等需要检测三维力矩的场合。附图说明图1是本技术实施例的结构示意图。具体实施方式1、运动平台2、 4、 6、弹性球铰3、弹性体5、固定平台 7、应变片在图1所示的实施例中包括运动平台1、固定平台5以及连接于运动平台1和固定平台5间的四条支链,其特征在于其中三条支链结构完全相同,均包括一个弹性体3,弹性体3 两端分别通过弹性球铰4、弹性球铰2与运动平台1和固定平台5连接,三条支链分别沿三 个互相垂直的方向布置,并且各支链中的弹性体3的轴线相交于一点,第四条支链包含一个 弹性球铰6,弹性球铰6的球心位于三条支链中弹性体3轴线的交点,弹性球铰6两端分别 和运动平台l、固定平台5固定连接,弹性体3上粘贴应变片7。权利要求1、一种并联解耦结构三维力矩传感器,包括运动平台(1)、固定平台(5)以及连接于运动平台(1)和固定平台(5)间的四条支链,其特征在于其中三条支链结构完全相同,均包括一个弹性体(3),弹性体(3)两端分别通过弹性球铰(4)、弹性球铰(2)与运动平台(1)和固定平台(5)连接,三条支链分别沿三个互相垂直的方向布置,并且各支链中的弹性体(3)的轴线相交于一点,第四条支链包含一个弹性球铰(6),弹性球铰(6)的球心位于三条支链中弹性体(3)轴线的交点,弹性球铰(6)两端分别和运动平台(1)、固定平台(5)固定连接,弹性体(3)上粘贴应变片(7)。专利摘要本技术提供一种并联解耦结构三维力矩传感器,包括运动平台、固定平台以及连接于运动平台和固定平台间的四条支链,其特征在于其中三条支链结构完全相同,分别沿三个互相垂直的方向布置,并且各支链中的弹性体轴线相交于一点,三条支链中均包括一个弹性体,弹性体两端分别通过弹性球铰与运动平台和固定平台连接,第四条支链包含一个弹性球铰,弹性球铰的球心位于三条支链中弹性体轴线的交点,该弹性球铰两端分别和运动平台、固定平台固定连接,弹性体上粘贴应变片。通过检测三个弹性体上的应变片,就可以获得运动平台所受的三维力矩。结构是一次加工成型的非组装件,具有尺寸小、灵敏度高、三维力矩解耦等优点,可应用于机器人腕关节、踝关节等需要检测三维力矩的场合。文档编号G01L3/10GK201096563SQ200720030050公开日2008年8月6日 申请日期2007年11月2日 优先权日2007年11月2日专利技术者宫金良, 张彦斐 申请人:山东理工大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种并联解耦结构三维力矩传感器,包括运动平台(1)、固定平台(5)以及连接于运动平台(1)和固定平台(5)间的四条支链,其特征在于:其中三条支链结构完全相同,均包括一个弹性体(3),弹性体(3)两端分别通过弹性球铰(4)、弹性球铰(2)与运动平台(1)和固定平台(5)连接,三条支链分别沿三个互相垂直的方向布置,并且各支链中的弹性体(3)的轴线相交于一点,第四条支链包含一个弹性球铰(6),弹性球铰(6)的球心位于三条支链中弹性体(3)轴线的交点,弹性球铰(6)两端分别和运动平台(1)、固定平台(5)固定连接,弹性体(3)上粘贴应变片(7)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:宫金良张彦斐
申请(专利权)人:山东理工大学
类型:实用新型
国别省市:37[中国|山东]

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