一种能够实现六维空间力测量的力矩传感器

摘要

本发明公开了一种能够实现六维空间力测量的力矩传感器，该力矩传感器通过将九个传感器分为三组分别安装在三个安装座上，安装座的端部连接有端盖，X轴连接杆的两端分别置于两个安装座的通孔内，Y轴连接杆置于第三个安装座的通孔内。本发明设计的力矩传感器通过加载法兰安装在载体上。当在Y轴连接杆上端进行施加压力时，T形连接杆受到空间六维力和空间三维正交力矩的作用下，与T形连接杆相接触的九个一维触力传感器会受到不同大小的力的作用并各有不同输出。通过理论力学对该受力结构进行分析，得到九个一维传感器的输出力信息与所施加的六维空间力之间的关系为因此只需要测量九个一维传感器的输出数值，就可以得到空间六维力的大小。

主权项

一种能够实现六维空间力测量的力矩传感器，其特征在于：该力矩传感器包括有九个传感器、三个端盖、三个安装座、一个X轴连接杆(31)、一个Y轴连接杆(32)、一个加载法兰(33)和一个支撑架(19)；其中，X轴连接杆(31)与Y轴连接杆(32)装配后构成T形连接杆；九个传感器是指第一传感器(21)、第二传感器(22)、第三传感器(23)、第四传感器(24)、第五传感器(25)、第六传感器(26)、第七传感器(27)、第八传感器(28)、第九传感器(29)；其中，第一传感器(21)、第二传感器(22)和第三传感器(23)构成第一组传感器；第四传感器(24)、第五传感器(25)和第六传感器(26)构成第二组传感器；第七传感器(27)、第八传感器(28)和第九传感器(29)构成第三组传感器；第一组传感器与第二组传感器置于X轴连接杆(31)的两端，第三组传感器置于Y轴连接杆(32)上；三个端盖是指第一端盖(11)、第二端盖(13)和第三端盖(15)；三个安装座是指第一安装座(12)、第二安装座(14)和第三安装座(16)；支撑架(19)由A外壳(17)和B外壳(18)对接后构成；支撑架(19)的A侧板面(192)上安装有第一安装座(12)的连接盘(12D)，第一安装座(12)的另一端上连接有第一端盖(11)；支撑架(19)的B侧板面(193)上安装有第二安装座(14)的连接盘(14D)，第二安装座(14)的另一端上连接有第二端盖(13)；支撑架(19)的上板面(191)上安装有第三安装座(16)的连接盘(16D)，第三安装座(16)的另一端上连接有第三端盖(15)；第一安装座(12)的A三边形盲孔(12A)内安装有第一传感器(21)、第二传感器(22)和第三传感器(23)；且第一安装座(12)的H通孔(12F)用于X轴连接杆(31)的一端穿过；第一传感器(21)通过A锁紧螺钉实现与X轴连接杆(31)的预紧力调节；第二安装座(14)的B三边形盲孔(14A)内安装有第四传感器(24)、第五传感器(25)和第六传感器(26)；且第二安装座(14)的H通孔(14F)用于X轴连接杆(31)的另一端穿过；第四传感器(24)通过B锁紧螺钉实现与X轴连接杆(31)的预紧力调节；第三安装座(16)的C三边形盲孔(16A)内安装有第七传感器(27)、第八传感器(28)和第九传感器(29)；且第三安装座(16)的H通孔(16F)用于X轴连接杆(31)的一端穿过；第七传感器(27)通过C锁紧螺钉实现与Y轴连接杆(32)的预紧力调节；第三端盖(15)的上方安装有加载法兰(33)，加载法兰(33)的中心是沉头通孔(33A)，该沉头通孔(33A)用于放置长螺钉(33B)，该长螺钉(33B)的一端穿过加载法兰(33)的沉头通孔(33A)后连接在Y轴连接杆(32)的上端的螺纹孔(32D)内。