[发明专利]一种六维力和力矩传感器

权利要求书

1.一种六维力和力矩传感器，包括弹性体(1)，所述弹性体(1)具有支撑框架(11)、位于支撑框架(11)内的轴台(12)和四根围绕轴台(12)间隔布置的弹性梁(13)，所述弹性梁(13)的一端与支撑框架(11)连接、另一端与轴台(12)连接，其特征在于，所述弹性梁(13)的一端为大头端(13a)、另一端为小头端(13b)，所述弹性梁(13)从大头端(13a)至小头端(13b)逐渐缩小，所述弹性梁(13)与轴台(12)连接的一端为大头端(13a)，所述弹性梁(13)与支撑框架(11)连接的一端为小头端(13b)。

2.根据权利要求1所述的一种六维力和力矩传感器，其特征在于，所述弹性梁(13)为等腰梯形结构或四棱台形结构。

3.根据权利要求1或2所述的一种六维力和力矩传感器，其特征在于，所述轴台(12)为方形结构，所述弹性梁(13)的大头端(13a)与轴台(12)的一侧面连接，且弹性梁(13)大头端(13a)的宽度与轴台(12)该侧面的宽度相同。

4.根据权利要求3所述的一种六维力和力矩传感器，其特征在于，所述支撑框架(11)包括四个呈矩形分布的支撑体(11a)，所述支撑体(11a)呈扇形结构，相邻的支撑体(11a)之间通过支承梁(11b)连接，所述弹性梁(13)的小头端(13b)连接在支承梁(11b)内侧壁的中部。

5.根据权利要求1或2所述的一种六维力和力矩传感器，其特征在于，位于左侧的弹性梁(13)前侧面上固定应变片S1、后侧面固定有应变片S2、上表面固定有应变片S9和应变片S13、下表面固定有应变片S10和应变片S14；位于右侧的弹性梁(13)前侧面上固定应变片S3、后侧面固定有应变片S4、上表面固定有应变片S11和应变片S15、下表面固定有应变片S12和应变片S16；位于前侧的弹性梁(13)左侧面上固定应变片S5和应变片S21、右侧面固定有应变片S6和应变片S22、上表面固定有应变片S17、下表面固定有应变片S18；位于前侧的弹性梁(13)左侧面上固定应变片S5和应变片S21、右侧面固定有应变片S6和应变片S22、上表面固定有应变片S17、下表面固定有应变片S18；位于后侧的弹性梁(13)左侧面上固定应变片S7和应变片S23、右侧面固定有应变片S8和应变片S24、上表面固定有应变片S19、下表面固定有应变片S20。

6.根据权利要求1或2所述的一种六维力和力矩传感器，其特征在于，所述支撑框架(11)、轴台(12)和弹性梁(13)为一体成型结构。

7.根据权利要求1所述的一种六维力和力矩传感器，其特征在于，所述六维力/力矩传感器还包括有底座(3)和端盖(4)，所述弹性体(1)位于底座(3)和端盖(4)之间，且底座(3)和端盖(4)均与弹性体(1)固定连接，所述弹性体(1)的下表面与底座(3)的上表面相贴靠，所述弹性体(1)的上表面与端盖(4)的下表面相贴靠，所述底座(3)的上表面和端盖(4)的下表面均开设有供弹性体(1)形变的让位腔(5)。

8.根据权利要求7所述的一种六维力和力矩传感器，其特征在于，所述轴台(12)的上端部延伸至端盖(4)的让位腔(5)内，所述轴台(12)与端盖(4)之间通过紧固件(6)连接。

9.根据权利要求7所述的一种六维力和力矩传感器，其特征在于，所述支撑框架(11)与底座(3)之间通过紧固件(6)连接。

10.根据权利要求7所述的一种六维力和力矩传感器，其特征在于，所述底座(3)的外侧壁上开设有连通让位腔(5)的通孔(31)。