一种近奇异构型的大量程并联六维力传感器制造技术

一种近奇异构型的大量程并联六维力传感器，主要包括测力环、固定环、三个相同的承载分支、和六个贴有应变片的检测分支。其中测力环与固定环采用同轴布置并通过三个承载分支相连，六个检测分支根据测量任务采用特定的近奇异形位布置，其两端通过弹性球铰与测力环和固定环相连，并与上述承载分支间隔均等布置；固定环和测力环与分支连接环面可为由分支轴线垂直面包络而成环形多面体，测力环的内表面设有螺纹，固定环端面上设有通孔，通过螺栓或设在该固定环外表面的螺纹与外界连接。本发明专利技术结构简单、测量精度好、刚度大、灵敏度高、尺寸小，能广泛应用于航空航天、军事、机器人、汽车六维轮力测量等多种要求传感器灵敏度高、量程大的应用场合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种力传感器，特别是一种大量程并联结构的六维力传感器。
技术介绍
作为一个知识密集、技术密集、跨学科的复杂机电一体化装置，传感器的性能直接影响机电系统的质量。力传感器作为传感器中的一种基本类型被广泛应用，其中六维力传感器因其可以同时测量空间三维力分量和三维力矩分量，可用于测量方向和大小不断变化的力、加速度而被视为最重要的一类力传感器。对于六维力传感器的研究，除了提高精度方面不容忽视，提高刚度，增大量程、可小型化也因难度大、挑战高、应用需求显著而逐渐成为 国内外争相发展的研究方向。六维力传感器作为力传感器研究应用中的技术关键，正日趋发展完善。其力敏感元件的结构设计是六维力传感器的核心，国内外已有大量的学者投入到这一研究当中，截至目前人们提出和应用的六维力传感器力敏感元件结构有三垂直筋、四垂直筋和八垂直筋结构，筒形结构、环形结构、双环形结构、平面三梁结构、平面十字梁结构、双十字结构等。上述的传感器结构，各维力分量均与应变桥输出有关，即应变桥输出信号与各维力/力矩测量信号之间均存在耦合，通常采用特定的贴片方式来达到解耦。但由于特定的贴片方式对受力方式的适应性差，相应解耦算法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种近奇异构型的大量程并联六维力传感器，主要包括测力环、固定环、三个相同的承载分支和六个贴有应变片的检测分支，其特征在于：其测力环与固定环采用同轴布置并通过三个承载分支相连，该三个承载分支环形均布，即相邻承载分支夹角120°，为刚度较大承载梁结构；六个检测分支两端通过弹性球铰与测力环和固定环相连，并与上述承载分支间隔均等分配；上述检测分支根据测量任务，采用轴线与传感器轴截面成小角度或者轴线与传感器测力环几何中心呈小距离等特定的近奇异形位；上述测力环的内表面设有螺纹。

【技术特征摘要】
1.一种近奇异构型的大量程并联六维力传感器，主要包括测力环、固定环、三个相同的承载分支和六个贴有应变片的检测分支，其特征在于其测力环与固定环采用同轴布置并通过三个承载分支相连，该三个承载分支环形均布，即相邻承载分支夹角120°，为刚度较大承载梁结构；六个检测分支两端通过弹性球铰与测力环和固定环相连，并与上述承载分支间隔均等分配；上述检测分支根据测量任务，采用轴线与传感器轴截面...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚建涛，赵永生，朱佳龙，许允斗，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：