基于平面半导体工艺的六维力传感器及其制备方法技术

技术编号:43885137 阅读:32 留言:0更新日期:2024-12-31 19:10
本发明专利技术涉及传感器技术领域,本发明专利技术提供一种基于平面半导体工艺的六维力传感器及其制备方法,六维力传感器包括中心承载台、外壳、弹性梁以及缓冲梁;弹性梁的一端连接于中心承载台,弹性梁的另一端连接于缓冲梁,缓冲梁与弹性梁正交设置,缓冲梁背离弹性梁的端部连接于外壳;其中,弹性梁和缓冲梁的表面设置有六组应变片,六组应变片分别用于测量三个方向的力和三个方向的力矩。本发明专利技术采用基于多载荷步的最小二乘法线性矩阵解耦,使得六维力传感器的维间耦合误差降低到2%以下。本发明专利技术采用平面半导体工艺制备六维力传感器,避免了应变片侧面贴设和侧壁引线绑定的难点,具备工艺简单、制造成本低和串扰误差小的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及传感器,更具体地说,涉及一种基于平面半导体工艺的六维力传感器及其制备方法


技术介绍

1、近年来,随着智能机器人逐渐成为机器人发展领域的主流,使之实现智能化的关键部件,六维力传感器的研究与发展也逐渐变得重要起来。在机器人行业中,大多数的工业机器人依然停留在依靠位置控制来完成工作,如典型的生产机械臂。六维力传感器作为机器人与外界交互重要的信息感知元件,为实现机器人力控提供了关键的感知信息,这对于机器人在复杂工况下进行高精度作业,及其柔顺化和智能化的推进起到关键作用。六维力传感器是一类能够同时检测x、y、z三轴方向的力(即fx、fy、fz)和绕这三个坐标轴方向的力矩(即mx、my、mz)的传感器。它通过精密设计的弹性体和信号调理电路,实时测量并反馈三维空间中的六个独立力和力矩分量,确保测量结果的全面性和准确性。

2、六维力传感器的工作原理基于物理变形与电信号转换。以电阻应变式传感器为例,当弹性体受到外力作用时,会发生形变,这种形变导致贴在弹性体上的应变片的电阻值发生变化。通过测量电阻值的变化,可以推算出外力和力矩的大小。根据传感元件的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于平面半导体工艺的六维力传感器,其特征在于,包括中心承载台、外壳、弹性梁以及缓冲梁;所述弹性梁的一端连接于所述中心承载台,所述弹性梁的另一端连接于所述缓冲梁,所述缓冲梁与所述弹性梁正交设置,所述缓冲梁背离所述弹性梁的端部连接于所述外壳;

2.如权利要求1所述的基于平面半导体工艺的六维力传感器,其特征在于,还包括信号采集模块和终端,六组所述惠斯通全桥电路分别与所述信号采集模块的输入端电连接,所述信号采集模块的输出端电连接于所述终端。

3.如权利要求2所述的基于平面半导体工艺的六维力传感器,其特征在于,所述终端采用基于多载荷步的最小二乘法线性矩阵解耦。...

【技术特征摘要】

1.一种基于平面半导体工艺的六维力传感器,其特征在于,包括中心承载台、外壳、弹性梁以及缓冲梁;所述弹性梁的一端连接于所述中心承载台,所述弹性梁的另一端连接于所述缓冲梁,所述缓冲梁与所述弹性梁正交设置,所述缓冲梁背离所述弹性梁的端部连接于所述外壳;

2.如权利要求1所述的基于平面半导体工艺的六维力传感器,其特征在于,还包括信号采集模块和终端,六组所述惠斯通全桥电路分别与所述信号采集模块的输入端电连接,所述信号采集模块的输出端电连接于所述终端。

3.如权利要求2所述的基于平面半导体工艺的六维力传感器,其特征在于,所述终端采用基于多载荷步的最小二乘法线性矩阵解耦。

4.如权利要求1所述的基于平面半导体工艺的六维力...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈君杰楚国富李嘉欣黄宇
申请(专利权)人:深圳安培龙科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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