【技术实现步骤摘要】
一种基于光纤光栅的机器人指部多维力传感装置
本技术涉及光传感器测量多维力领域，具体涉及一种基于光纤光栅的机器人指部多维力传感装置。
技术介绍
传感器是机器人控制及反馈研究的关键部分。力传感器作为一种关键传感器广泛应用于机器人领域，在机器人腕部、手臂和手指等结构的力学传感及反馈分析中，往往需要测量结构之间及其与外部环境接触的多维受力变化情况，感知环境力的作用特征。传统的测力计无法满足实际作业需求，因而，多维传感器的设计与研究得到了发展，在传感器结构和性能方面也取得了一些成果。自20世纪70年代以来，多维力传感器的研究已经有半个多世纪的研究历史。按照传感原理来分有电阻应变式传感器、电容式传感器、光学传感器等等。目前，电阻应变片式多维力传感器发展早、应用广，具有高精度、高灵敏度的特点。但是，传统的应变片式传感器需要粘贴更多的应变片，且抗干扰能力差，无法在恶劣的环境中正常使用。随着光纤光栅传感技术的发展，光纤光栅被广泛地应用于各种传感领域。与传统的传感器相比，光纤光栅传感器具有抗电磁干扰、耐腐蚀性强、耐高温、且波长值...
【技术保护点】
1.一种基于光纤光栅的机器人指部多维力传感装置，包括指部壳体（6）其特征在于，所述指部壳体（6）的内部设置有多维力传感器，所述多维力传感器包括多个光栅（4）和用于随指部壳体（6）外部作用力产生形变的第一悬臂梁（1）、第二悬臂梁（2）以及第三悬臂梁（3），所述第一悬臂梁（1）与第二悬臂梁（2）设置在同一平面内，所述第三悬臂梁（3）与第一悬臂梁（1）和第二悬臂梁（2）所在平面垂直，多个所述光栅（4）布设于第一悬臂梁（1）和第二悬臂梁（2）以及第三悬臂梁（3）表面，第一悬臂梁（1）与光栅（4）配合用于感应X轴受力；/n第二悬臂梁（2）与光栅（4）配合用于感应Y轴受力；/n第三悬臂...
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种基于光纤光栅的机器人指部多维力传感装置，包括指部壳体（6）其特征在于，所述指部壳体（6）的内部设置有多维力传感器，所述多维力传感器包括多个光栅（4）和用于随指部壳体（6）外部作用力产生形变的第一悬臂梁（1）、第二悬臂梁（2）以及第三悬臂梁（3），所述第一悬臂梁（1）与第二悬臂梁（2）设置在同一平面内，所述第三悬臂梁（3）与第一悬臂梁（1）和第二悬臂梁（2）所在平面垂直，多个所述光栅（4）布设于第一悬臂梁（1）和第二悬臂梁（2）以及第三悬臂梁（3）表面，第一悬臂梁（1）与光栅（4）配合用于感应X轴受力；
第二悬臂梁（2）与光栅（4）配合用于感应Y轴受力；
第三悬臂梁（3）与光栅（4）配合用于感应Z轴受力；
多个所述光栅（4）连接有用于测定多维力的光学检测系统。
2.根据权利要求1所述的一种基于光纤光栅的机器人指部多维力传感装置，其特征在于，所述第一悬臂梁（1）和第二悬臂梁（2）为等长的菱形板体，第一悬臂梁（1）和第二悬臂梁（2）的中轴线互相垂直，第一悬臂梁（1）包括等长的A部和B部，第二悬臂梁（2）包括等长的C部和D部，所述A部、B部和C部、D部设置有连接环（5），所述连接环（5）的内环面下部与A部、B部和C部、D部的尖部位置圆弧过渡连接，A部、B部和C部、D部的上端面固定设置有光栅（4），多个所述光栅（4）分别沿A部、B部和C部、D部的轴线分布，光栅（4）之间互相垂直，所述第一悬臂梁（1）和第二悬臂梁（2）和连接环（5）为一体化结构。
3.根据权利要求2所述的一种基于光纤光栅的机器人指部多维力传感装置，其特征在于，所述第一悬臂梁（1）和第二悬臂梁（2）组合后呈十字形板体，所述十字形板体底面中部设置有支撑管（8）,所述支撑管（8）为圆环管状结构，支撑管（8）与第一悬臂梁（1）和第二悬臂梁（2）为一体化结构，支撑管（8）下端面固定连接有底座（7），所述底座（7）呈圆盘状结构。
技术研发人员：张锦龙，侯猛，时欢，张书文，樊琳琳，张峰，贺静，尤贺，
申请(专利权)人：河南大学，
类型：新型
国别省市：河南;41
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