[发明专利]力感测装置

权利要求书

1.一种紧凑型测力单元，其同时测量从传感器平面偏移距离h的承载平面中的法向力和剪切力，所述紧凑型测力单元包括：

至少三个力感测元件，其围绕点布置在所述传感器平面中并与所述点间隔距离d，每个力感测元件包括被包在力传递介质中的压力传感器；

承载板，其与所述力传递介质接触；

承载杆，其在一端处在所述传感器平面的所述点上方连接到所述承载板并延伸到所述承载平面；

其中，作用在所述承载平面中的力通过所述承载杆和所述承载板传递到所述传感器平面。

2.根据权利要求1所述的紧凑型测力单元，其中，所述力感测元件围绕所述点均匀布置。

3.根据权利要求1所述的紧凑型测力单元，其中，所述力感测元件非均匀地布置，每个感测元件与所述点的距离d不同。

4.根据权利要求1所述的紧凑型测力单元，其中，所述传感器平面包括印刷电路板，并且所述力感测元件与所述印刷电路板结合并电连接。

5.根据权利要求4所述的紧凑型测力单元，其中，所述印刷电路板适当地包括信号处理电子器件。

6.根据权利要求1所述的紧凑型测力单元，其中，所述传感器平面包括单模MEMS力-扭矩传感器。

7.根据权利要求1所述的紧凑型测力单元，其中，所述力传递介质是聚氨酯橡胶。

8.根据权利要求1所述的紧凑型测力单元，其中，所述承载板由聚甲基丙烯酸甲酯制成。

9.根据权利要求1所述的紧凑型测力单元，其中，所述承载板结合到所述力传递介质。

10.根据权利要求9所述的紧凑型测力单元，其中，所述结合是胶合。

11.根据权利要求1所述的紧凑型测力单元，其中，所述承载杆是固定至所述承载板中心的柔性杆。

12.根据权利要求11所述的紧凑型测力单元，其中，所述固定是胶合。

13.根据权利要求11所述的紧凑型测力单元，其中，所述柔性杆是碳棒。

14.根据权利要求1所述的紧凑型测力单元，其中，所述承载杆固定至整个承载板或所述承载板的主要部分。

15.根据权利要求1所述的紧凑型测力单元，其中，所述承载杆是驱动UAV的转子的电动机。

16.根据权利要求15所述的紧凑型测力单元，其中，所述转子的轴线与所述承载板的中心对齐，使得作用在所述转子上的力传递到所述传感器平面。

17.根据权利要求1所述的紧凑型测力单元，其中，所述紧凑型测力单元固定至参考平面。

18.根据权利要求17所述的紧凑型测力单元，其中，所述参考平面是移动平面。

19.根据权利要求18所述的紧凑型测力单元，其中，所述参考平面是移动平面，所述移动平面包括：工具的工作表面；机器人的抓握表面；或UAV的机身。

20.一种根据权利要求1所述的紧凑型测力单元的阵列，其附接至对象和处理器，所述处理器接收来自每个紧凑型测力单元的读数并计算所述对象的推力和速度。

21.根据权利要求20所述的阵列，包括两个紧凑型测力单元。