双梁高灵敏度六维力矩传感器

摘要

一种机器人技术领域的双梁高灵敏度六维力矩传感器，包括：两个梁、两个紧固环、一个外环以及若干电阻应变片，第一梁和第二梁分别设置于外环的两侧并作为传感器弹性体用于敏感受力，两个紧固环分别设置于第一梁和第二梁的外侧，电阻应变片粘贴于梁上。梁由四个完全相同的双孔平行子梁组成，每一个双孔平行子梁上设有I字形通孔，梁的几何中心设有中心孔。本发明能够去除了现有六维力矩传感器使用的浮动梁及带来的串扰，有利于减小维间耦合，提高测量精度。

主权项

一种双十字梁高灵敏度六维力矩传感器，包括：第一十字梁、第二十字梁、两个紧固环、一个外环以及若干电阻应变片，其特征在于：第一十字梁和第二十字梁分别设置于外环的两侧并作为传感器弹性体用于敏感受力，两个紧固环分别设置于第一十字梁和第二十字梁的外侧，电阻应变片粘贴于十字梁上；所述的十字梁由四个完全相同的双孔平行子梁组成，每一个双孔平行子梁上设有I字形通孔，十字梁的几何中心设有中心孔；所述的第一十字梁上的I字形通孔的通孔方向与中心孔的通孔方向相平行，所述的第二十字梁上的I字形通孔的通孔方向与中心孔的通孔方向相垂直；所述的外环是一个圆筒形壳体结构，沿外环的圆周内侧在靠近上、下两个端面处各有四个均匀分布的矩形槽，矩形槽的高度和宽度分别与两个十字梁的厚度和宽度相匹配；两个相对设置的矩形槽之间的径向距离大于每个十字梁相对的两个端面距离，每个十字梁的端面与所述外环之间存在间隙，每个十字梁的外表面与外环的端面重合且每个十字梁的侧面与外环的矩形槽的两侧直接接触并不存在间隙和挤压力；所述的外环的两个端面分布有八个均匀分布的螺纹孔；所述的紧固环为阶梯形结构且套接于外环和两个十字梁的外侧；所述的紧固环上设有八个均匀分布的通孔；所述的电阻应变片设置于每个十字梁的I字形通孔的外表面；每个双孔平行子梁上分别设有四个电阻应变片并构成惠斯特全桥电路；所述第一十字梁与所述外环之间为滑移配合；所述第二十字梁与所述外环之间为滑移配合；所述第一十字梁和所述第二十字梁分别由四个子梁组成；通过所述中心孔施加某一子梁方向的外力后，该方向的子梁在矩形槽内滑移，而垂直于该子梁的梁产生弯曲变形。