[发明专利]一种扭矩传感器装置、关节、机器人及形变量测量方法

说明书

本申请公开了一种扭矩传感器装置、关节、机器人及形变量测量方法，包括：扭矩传感器、轴承以及关节适配器，在所述扭矩传感器的上下两侧安装有所述关节适配器，所述轴承沿周向安装在所述关节适配器的外侧。形变量测量方法，包括：设置膜片前后，采用所述扭矩传感器以及与磁铁的相对位移来测量所述扭矩传感器的形变量。关节，包括：所述的扭矩传感器装置。机器人，包括：所述的扭矩传感器装置或所述的关节。本申请可吸收外部对扭矩传感器的倾斜力矩影响，降低扭矩传感器在非测量轴上受到的变形，从而提高扭矩传感器的精度。

技术领域

本申请属于扭矩传感器技术领域，具体涉及一种扭矩传感器装置、关节、机器人及形变量测量方法。

背景技术

机器人关节扭矩传感器在测量时会受到关节中谐波减速器运转过程中转矩波动的影响，以及关节内部不同部件安装位置的误差带来的干扰。这些干扰会导致扭矩传感器在测量扭矩时出现误差，并影响机器人控制精度。

公开号为CN 106514720 A的中国发明专利，公开了用于关节模块的内嵌扭矩传感器及传感装置，其包括：传感器支架法兰；弹性体，一端粘接于柔轮圆周外表面，另一端粘接于支架上，用于将关节所承受的负载力矩对柔轮的剪切应变和波发生器对柔轮的挤压形变通过自身放大转变为弹性应变后传递给应变片；其中，柔轮在波发生器挤压下变形为椭圆；应变片，粘贴在弹性体上，组成桥式电路与信号处理电路连接，用于将弹性应变的机械信号转变为电压信号，发送给信号处理电路；信号处理电路，接收关节模块中的光电编码器在测量到柔轮的椭圆短轴经过支架时的指示信号，将接收到指示信号时接收的电压信号对应的负载电压值转换为负载力矩值。

公开号为CN 106737773 A的中国发明专利，公开了一种高精度关节力矩传感器，所述传感器包括力矩输入盘、力矩输出盘、四个应变梁和八个应变片，应变梁的两端分别与力矩输入盘的外缘和力矩输出盘的内缘固连为一体，四个应变梁沿力矩输入盘的圆周方向均匀分布。应变梁的不与力矩输入盘的端面平行的两个表面为其两个侧面，在应变梁的两个侧面上分别设置有一个应变片。第一和第二应变梁上的应变片构成第一全桥测量电路，第三和第四应变梁上的应变片构成第二全桥测量电路，在所述传感器检测关节输出力矩时，应变片的受力方向与传感器的旋转方向相切。

但是现有技术涉及的对扭矩传感器的结构，相对比较复杂或者需要对传感器本身的结构进行大幅改进，使得其使用场景也受到了一定的限制。

发明内容

针对上述现有技术的缺点或不足，本申请要解决的技术问题是提供一种扭矩传感器装置、关节、机器人及形变量测量方法，本申请可吸收外部对扭矩传感器的倾斜力矩影响，降低扭矩传感器在非测量轴上受到的变形，从而提高扭矩传感器的精度。

为解决上述技术问题，本申请通过以下技术方案来实现：

本申请提出了一种扭矩传感器装置，包括：扭矩传感器、轴承以及关节适配器，在所述扭矩传感器的上下两侧安装有所述关节适配器，所述轴承沿周向安装在所述关节适配器的外侧。

可选地，上述的扭矩传感器装置，其中，所述轴承的设置数量为两个，在每个所述关节适配器的外侧均安装有所述轴承。

可选地，上述的扭矩传感器装置，其中，在所述关节适配器之间设有供所述扭矩传感器安装的凹槽结构。

可选地，上述的扭矩传感器装置，其中，所述凹槽结构为环形结构。

可选地，上述的扭矩传感器装置，其中，在所述关节适配器上设有若干个第一安装孔，在所述扭矩传感器上设有第二安装孔，所述第二安装孔与所述第一安装孔对应设置，通过安装件并依次穿过所述第一安装孔和所述第二安装孔以将所述关节适配器和所述扭矩传感器安装在一起。

可选地，上述的扭矩传感器装置，其中，所述第一安装孔沿周向均匀布设。

可选地，上述的扭矩传感器装置，其中，沿周向设置的所述第一安装孔可形成至少一圈的环形安装孔组。