[发明专利]六维力传感器过载保护装置和具有其的设备

说明书

本发明公开了一种六维力传感器过载保护装置和具有其的机器人，所述六维力传感器过载保护装置包括盖板、测量板和多个限位件，盖板具有多个限位孔，内圈测量板连接在盖板的底面上，测量板包括外圈测量板、内圈测量板和多个形变梁，外圈测量板环绕在内圈测量板的外周，外圈测量板的顶面与盖板的底面之间具有第一间隙，多个形变梁连接在内圈测量板和外圈测量板之间，每个限位件第一端穿过对应的限位孔并与外圈测量板连接，限位件的外周面与对应的限位孔的内周面之间具有环形的第三间隙，且限位件的第二端与盖板的顶面之间具有第二间隙。本发明的六维力传感器过载保护装置能够有效地在六个自由度上对传感器起到过载保护的作用。

技术领域

本发明涉及六维传感器技术领域，具体地，涉及一种六维力传感器过载保护装置和具有其的设备。

背景技术

机器人的末端通常安装六维力传感器来实时测量运动过程中受到的力和力矩，但是机器人在使用过程中难免会遇到过载意外，从而对传感器造成冲击，相关技术中设置了传感器过载保护装置，以避免传感器在冲击状态下受损，但相关技术中的过载保护装置不能在多个自由度上起到过载保护的作用，形变梁容易发生塑性变形，导致传感器损坏。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的实施例提出一种六维力传感器过载保护装置，该六维力传感器过载保护装置能够在不降低传感器测量灵敏度的前提下有效地对其六个自由度起到过载保护的效果。

本发明的实施例还提出一种设备。

根据本发明实施例的六维力传感器过载保护装置包括：盖板，所述盖板具有多个沿其周向间隔布置并沿所述盖板的厚度方向贯穿所述盖板的限位孔；测量板，所述测量板包括内圈测量板、外圈测量板和多个形变梁，所述内圈测量板与所述盖板的底面连接，，所述外圈测量板环绕在所述内圈测量板的外周并与所述内圈测量板间隔开，所述外圈测量板的顶面与所述盖板的底面之间具有第一间隙，多个所述形变梁沿所述外圈测量板的周向间隔布置并连接在所述内圈测量板和所述外圈测量板之间，且所述形变梁与所述盖板在所述盖板的厚度方向上间隔开；多个限位件，多个所述限位件与多个所述限位孔相对应，每个所述限位件第一端穿过对应的所述限位孔并与所述外圈测量板连接，所述限位件的外周面与对应的所述限位孔的内周面之间具有环形的第三间隙，且所述限位件的第二端与所述盖板的顶面之间具有第二间隙，

所述内圈测量板受Mx方向的力矩和My方向的力矩中的一个时，所述外圈测量板转过第一间隙或第二间隙的行程时，所述外圈测量板的受压侧与所述盖板底面止抵，连接在所述外圈测量板的受拉侧的所述限位件的第二端与所述盖板的顶面止抵，所述内圈测量板受Fz方向的力时，所述外圈测量板相对所述盖板移动第一间隙或第二间隙的行程时，所述外圈测量板的顶面与所述盖板的底面止抵，或所述盖板的顶面与所述限位件的第二端止抵，所述内圈测量板受Fx方向的力和Fy方向的力中的一个时，所述外圈测量板相对所述盖体移动第三间隙的行程时，所述所述限位件的外周面与对应的所述限为孔的内周面止抵，所述内圈测量板受Mz方向的力矩时所述外圈测量板转过第三间隙的行程后，所述限位件的外周面与对应的所述限为孔的内周面止抵。

根据本发明实施例的六维力传感器过载保护装置，通过在盖板上设置多个沿盖板的周向间隔布置的限位孔，并设置多个穿过限位孔并与外圈测量板连接的限位件，且限位件的外周面与限位孔的内周面之间具有间隙，限位件的上端与盖板的顶面之间具有间隙，可以在盖板受到Mx方向的力矩、My方向的力矩、Fz方向的力中的任意一个时，利用限位件与盖板的顶面的止挡，防止形变梁过度变形，在盖板受到Mz方向的力矩、Fx或Fy方向的力时，利用限位件与限位孔内壁的止挡，防止形变梁过度变形，从而即可以实现过载保护装置在六个自由度上的过载保护功能，又可以在不降低测量灵敏度的前提下避免形变梁损坏。

在一些实施例中，所述盖板包括盖体，所述盖体的中心位置处向下凸出形成连接部，所述盖体的外周边缘向下延伸形成外环部。