[实用新型]一种并联解耦结构三维力矩传感器

说明书

所属技术领域

本实用新型属于机器人传感器领域，具体是涉及一种并联解耦结构三维力矩传感器。

背景技术

传感器是机器人智能化的核心技术之一，随着并联机器人技术的发展，以并联机构作为核心部件的传感器得到了广泛的研究。国外学者kerr和Nguyen等人采用Stewart结构的六维力与力矩传感器，但是由于没有引入弹性铰链，其运动精度受到一定的影响，无法应用到高精度的检测场合。国内也有一些相关的专利技术，如：直接输出型机器人四维力与力矩传感器(中国专利：CN1425903)、一种具有弹性铰链的六维力与力矩传感器(中国专利：CN1229915)、六自由度力和力矩传感器(中国专利：CN2165435)、并联解耦结构六维力与力矩传感器(中国专利：CN1267822)。目前这些技术存在的主要问题是结构复杂，制造成本高，不适用于安装空间小，只需检测三维力矩的应用场合。

本实用新型在于设计一种新型三维力矩传感器，结构上是一次加工成型的非组装件，具有尺寸小、灵敏度高、三维力矩解耦等优点，可应用于机器人腕关节、踝关节等需要检测三维力矩的场合。

实用新型内容

本实用新型提供了一种并联解耦结构三维力矩传感器。

技术方案为：一种并联解耦结构三维力矩传感器，包括运动平台、固定平台以及连接于运动平台和固定平台间的四条支链，其特征在于：其中三条支链结构完全相同，均包括一个弹性体，弹性体两端分别通过弹性球铰与运动平台和固定平台连接，三条支链分别沿三个互相垂直的方向布置，并且各支链中的弹性体的轴线相交于一点，第四条支链包含一个弹性球铰，弹性球铰的球心位于三条支链中弹性体轴线的交点，弹性球铰两端分别和运动平台、固定平台固定连接，弹性体上粘贴应变片。

本实用新型的有益效果是：结构是一次加工成型的非组装件，具有尺寸小、灵敏度高、三维力矩解耦等优点，可应用于机器人腕关节、踝关节等需要检测三维力矩的场合。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图。

具体实施方式

1、运动平台  2、4、6、弹性球铰  3、弹性体  5、固定平台  7、应变片

在图1所示的实施例中：包括运动平台1、固定平台5以及连接于运动平台1和固定平台5间的四条支链，其特征在于：其中三条支链结构完全相同，均包括一个弹性体3，弹性体3两端分别通过弹性球铰4、弹性球铰2与运动平台1和固定平台5连接，三条支链分别沿三个互相垂直的方向布置，并且各支链中的弹性体3的轴线相交于一点，第四条支链包含一个弹性球铰6，弹性球铰6的球心位于三条支链中弹性体3轴线的交点，弹性球铰6两端分别和运动平台1、固定平台5固定连接，弹性体3上粘贴应变片7。