平面仿蛙式并联二维力传感器及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种平面仿蛙式并联二维力传感器及其制造方法，其弹性体关于对称中心面甲两侧对称布置的弹性梁、导向梁和弹性运动支链分别形成串联的连接，并同时对称并联在偏置加载台的两侧形成并联结构，偏置加载台偏向小固定台一端布置，两侧的弹性运动支链倾斜平行布置，整体形似青蛙，此结构设计能够减小由于加载X、Y双向力不在同一平面上造成的耦合问题，同时可降低后续解耦算法的运算量，平面结构的弹性体还能降低弹性体的制造难度，减少装夹及切削加工次数，容易保证加工精度。容易保证加工精度。容易保证加工精度。

【技术实现步骤摘要】
平面仿蛙式并联二维力传感器及其制造方法


[0001]本专利技术涉及一种平面二维力传感器，尤其涉及一种平面仿蛙式并联二维力传感器及其制造方法。

技术介绍

[0002]二维力传感器能够同时测量平面内两个正交方向上力分量的一类力传感器，广泛应用于与结构和非结构环境中需要进行交互力感知的工农业生产场合。
[0003]二维力传感器的理想工作状态是加载的X、Y双向力的方向位于同一平面内，或者X、Y双向加载的扭矩在中心线在同一平面内，但是在具体使用过程中，由于X向和Y向加载的力或者扭矩经常不在一个平面内，存在一定的偏差。现有的二维力传感器由于其自身结构形状的问题，这样就不可避免的还会产生扭矩耦合的问题，给检测后的数据运算会带来一定的麻烦，需要通过运算来进行解耦的工作，有必要对二维力传感器的结构进行改进，来降低耦合，减少解耦运算量。
[0004]同时现有的二维力传感器的结构形状一般为立体结构，如中国专利申请号201110226610.X，公开了一种二维力传感器，多向开孔，就需要多方向进行切削加工才能完成弹性体的制造，需要多方向定位后才能进行切削本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种平面仿蛙式并联二维力传感器，包括弹性体和若干应变片，其特征在于：弹性体包括平行对称布置的两个长度相等的导向梁，在两个导向梁的对称中心面甲位置上分别设有与两个导向梁端部对应的两个固定台，每个固定台两侧分别通过与导向梁垂直布置的弹性梁与导向梁的端部连接，导向梁、弹性梁、固定台合围成方形框甲，在方形框甲内设有一个偏置加载台，该偏置加载台的长度方向与两个固定台同中心面布置，偏置加载台靠近其中一个固定台，在该偏置加载台沿长度方向的两端的两侧面分别设有与导向梁内侧面连接的弹性运动支链，两侧的弹性运动支链关于对称中心面甲对称布置，每侧的两个弹性运动支链平行布置，弹性运动支链的长度方向中心面与对称中心面甲呈夹角α，每个弹性运动支链的两端部设有柔性转动副，该柔性转动副为布置在弹性运动支链两端侧面的两个对称的弧形凹槽，在偏置加载台每侧的四个柔性转动副的中心位于一个平行四边形的四个顶点上，所述的应变片贴在远离偏置加载台的弹性梁上，并对称分部在对称中心面甲两侧。2.根据权利要求1所述的平面仿蛙式并联二维力传感器，其特征在于： 所述的导向梁、固定台、弹性梁、偏置加载台、弹性运动支链的厚度相同，并且为一体成型结构。3.根据权利要求2所述的平面仿蛙式并联二维力传感器，其特征在于：所述的导向梁、固定台、弹性梁、偏置加载台、弹性运动支链的相互连接处角部均采用圆弧过渡,所述的夹角α范围在30
°
至60
°
之间。4.根据权利要求2所述的平面仿蛙式并联二维力传感器，其特征在于： 所述的两个固定台分别为大固定台和小固定台，偏置加载台靠近的为小固定台，远离的为大固定台，在大固定台的两侧分别设有两个弹性梁甲，位于同侧两个弹性梁甲、大固定台、导向梁合围成方形框乙；在小固定台的两侧分别设有一个弹性梁乙。5.根据权利要求4所述的平面仿蛙式并联二维力传感器，其特征在于：所述的大固定台设有四个连接孔甲，在对称中心面甲两侧各两个对称布置，四个连...

【专利技术属性】
技术研发人员：李立建，郭飞，王迎佳，范以撒，周甲伟，李冰，上官林建，王丽君，李帅，
申请(专利权)人：华北水利水电大学，
类型：发明
国别省市：