主权项 |
一种力传感器,所述力传感器检测XYZ三维正交坐标系中的各坐标轴方向的力以及绕各坐标轴的力矩中、关于至少一个轴的力或力矩,所述力传感器的特征在于,所述力传感器包括:受力环(100、100A、100B),在XY平面上设置成以Z轴为中心轴,所述受力环受到作为检测对象的力或者力矩的作用;检测环(200、200A、200B),在XY平面上设置成以Z轴为中心轴且设置在所述受力环(100、100A、100B)的内侧或外侧,由于作为检测对象的力或者力矩的作用而在至少一部分产生弹性变形;支撑基板(300、300A、300B),具有与XY平面平行的上表面,间隔着规定间隔地设置在所述受力环(100、100A、100B)及所述检测环(200、200A、200B)的下方;连接部件(410、420、410A、420A、431~434),所述检测环(200、200A、200B)在规定的作用点(Q1、Q2,Q11~Q14)的位置与所述受力环连接;固定部件(510、520、515、525、531~534),所述检测环(200、200A、200B)在规定的固定点(P1、P2,P11~P14)的位置固定于所述支撑基板(300、300A、300B);检测元件(C1~C10、G1~G12、C11~C45),电检测所述检测环(200、200A、200B)的弹性变形;以及检测电路(380),根据所述检测元件(C1~C10、G1~G12、C11~C45)的检测结果,在固定了所述支撑基板(300、300A、300B)的状态下,输出对所述受力环(100、100A、100B)作用的规定的坐标轴方向的力或绕规定的坐标轴的力矩的检测值,其中,所述作用点(Q1、Q2、Q11~Q14)向XY平面的投影图像与所述固定点(P1、P2,P11~P14)向XY平面的投影图像形成于不同的位置,在沿着所述检测环(200B)的轮廓的环状路径,按照第一作用点(Q11)、第一固定点(P11)、第二作用点(Q12)、第二固定点(P12)、第三作用点(Q13)、第三固定点(P13)、第四作用点(Q14)、第四固定点(P14)的顺序设置四个作用点以及四个固定点,所述检测环(200B)的所述第一作用点(Q11)的附近部分构成第一隔膜部(D1),所述检测环(200B)的所述第二作用点(Q12)的附近部分构成第二隔膜部(D2),所述检测环(200B)的所述第三作用点(Q13)的附近部分构成第三隔膜部(D3),所述检测环(200B)的所述第四作用点(Q14)的附近部分构成第四隔膜部(D4),其中,所述第一隔膜部(D1)、所述第二隔膜部(D2)、所述第三隔膜部(D3)和所述第四隔膜部(D4)是在所述检测环(200B)上比其他部分厚度薄的部分,四个连接部件(431~434)分别与第一隔膜部~第四隔膜部(D1~D4)连接,所述检测元件(C11~C45)对所述第一隔膜部~所述第四隔膜部(D1~D4)的弹性变形进行电检测。 |