[发明专利]多分力传感器标定装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种力传感器标定设备，尤其涉及一种多分力传感器标定的装置，属于机械测量仪器设备技术领域。

背景技术

多分力传感器也叫多轴力/力矩传感器，能同时检测到三维空间的全力信息，即三个方向的力和力矩(Fx、Fy、Fz、Tx、Ty、Tz)，其已被广泛应用于产品测试、自动化工业生产线、机器人、机器打磨抛光控制系统。而在科研领域，多分力传感器也有着广泛的应用，如机器人外科手术，仿生机器人，康复训练机器人，神经学研究等等。但目前还没有专用的多分力传感器检测和标定装置，而需借助多种设备组合进行检测和标定，操作过程比较复杂，误差也比较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多分力传感器标定装置，藉由该装置可实现对多分力传感器进行自动检测和标定，操作简单，精确度高，从而克服了现有技术中的不足。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

一种多分力传感器标定装置，包括：

底座，所述底座上均匀分布有复数根导柱；

升降平台，所述升降平台活动套设在该复数根导柱上；

用于驱动该升降平台沿导柱移动的一个以上升降驱动机构；

用于固定被测多分力传感器的工作台，该工作台固定在升降平台上；

用以在与导柱平行的方向上产生位移和/或在与导柱垂直的方向上产生横向和/或纵向位移，并且输出与导柱平行的力和/或与导柱垂直的横向力和/或纵向力的力及力矩输出装置，所述力及力矩输出装置与导柱固定连接，且所述力及力矩输出装置内还设有用于监测由力及力矩输出装置在三维方向上所输出力值大小的一个以上称重传感器；

用于监测升降平台与力及力矩输出装置的空间位移量的一个以上位移检测机构；

以及，用于控制升降驱动机构、侧向力及力矩输出装置和主动力及力矩输出装置的控制单元，且所述控制单元与称重传感器和位移检测机构连接。

进一步的，所述导柱优选为四根，其对称设置于底座四角处。

进一步的，所述力及力矩输出装置包括用于输出与导柱垂直的横向力和纵向力的侧向力及力矩输出装置和用于输出与导柱平行的力的主动力及力矩输出装置。

优选的，所述侧向力及力矩输出装置包括与侧力输入机构传动连接的横向力臂位移产生机构和纵向力臂位移产生机构，且所述横向力臂位移产生机构和纵向力臂位移产生机构还分别与称重传感器连接。

优选的，所述主动力及力矩输出装置包括与主动力输入机构传动连接的前后位移产生机构和左右位移产生机构，且所述前后位移产生机构和左右位移产生机构还分别与称重传感器连接。

优选的，所述侧向力及力矩输出装置、主动力及力矩输出装置与升降驱动机构上分别装设有位移检测机构，所述位移检测机构优选采用光电编码器。

优选的，所述侧向力及力矩输出装置具有回字型结构，其四角对称套设在复数根导柱上。

所述侧力输入机构和主动力输入机构优选包括伺服电机。

所述升降驱动机构优选采用两个以上伺服升降机，该两个以上伺服升降机设于升降平台与底座之间。

所述控制单元优选采用PLC、单片机和计算机系统中的任意一种或两种以上的组合。

本发明通过侧向力及力矩输出装置与主动力及力矩输出装置模拟多分力传感器多向受力状况，并通过称重传感器反馈力值大小，通过光电编码器等位移监测机构反馈受力空间位置，同时通过控制单元计算多分力传感器所受分力来对其进行标定，具有装置结构简单，操作简便，准确性好的特点。

附图说明

下面结合附图及一优选实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。

图1为本发明一较佳实施例中多分力传感器标定装置的结构示意图。

图2为图1所示侧向力及力矩输出装置的结构示意图；

图3为图1所示主动力及力矩输出装置的结构示意图；

图中各组件及其附图标记分别为：底座1、伺服升降机2、升降平台3、工作台4、导柱5、侧向力及力矩输出装置6、力臂位移产生机构7、主动力及力矩输出装置8、前后位移产生机构82、左右位移产生机构81、主动力输入机构9。

具体实施方式

参阅图1所示系本发明的一较佳实施例，该较佳实施例所涉及之多分力传感器标定装置包括底座1、升降平台3、工作台4、侧向力及力矩输出装置6、主动力及力矩输出装置8和控制系统。