[发明专利]一种基于弹性反光面的光电式传感器及多维力检测方法

说明书

本发明公开了一种基于弹性反光面的光电式传感器，其包括壳体组件，其为中空腔体，所述壳体组件不透光；固定设置在所述壳体组件中的电路板；固定设置在所述电路板正面中心的发光二极管；等距环绕在所述发光二极管周围的多个光电二极管；平行设置在所述电路板的上方且贯穿所述壳体组件的弹性反光体，其内设置有反光层，所述发光二极管发出的光线通过所述反光层的反射能够被多个所述光电二极管接收。本发明还公开一种多维力检测方法。本发明通过外力作用在弹性反光体上，使得电路板输出电压值发生变化；电压值经映射模型转化为力值输出，从而有效地实现多维力的检测功能。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，特别涉及一种基于弹性反光面的光电式传感器及多维力检测方法。

背景技术

用于测量力的传感器在制造业、医疗器械、消费者电子、航空航天、土木工程、军事工程等领域应用广泛，为最常用的传感器之一。力传感器一般测量压力或拉力，即一维或单轴力传感器；机器人、航空航天等领域还会用到同时测量压力、摩擦力、力矩等的多维力传感器。多维力传感器指的是一种能够同时测量两个方向以上力及力矩分量的力传感器，在笛卡尔坐标系中力和力矩可以各自分解为三个分量，因此，多维力最完整的形式是六维力/力矩传感器，即能够同时测量三个力分量和三个力矩分量的传感器。现有技术中很少有基于光电式传感器且具有柔软接触面作为多维力传感器进行多维力的检测产品。因此，鉴于上述方案于实际制作及实施使用上的缺失之处，而加以修正、改良，同时本着求好的精神及理念，并由专业的知识、经验的辅助，以及在多方巧思、试验后，方创设出本设计，故提供一种基于弹性反光面的光电式传感器及多维力检测方法，用于解决上述的问题。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种基于弹性反光面的光电式传感器及多维力检测方法，以便于解决上述的问题。

本发明一种基于弹性反光面的光电式传感器及多维力检测方法可以通过下列技术方案来实现：

本发明一种基于弹性反光面的光电式传感器包括壳体组件，其为中空腔体，所述壳体组件不透光；固定设置在所述壳体组件中的电路板；固定设置在所述电路板正面中心的发光二极管；等距环绕在所述发光二极管周围的多个光电二极管；平行设置在所述电路板的上方且贯穿所述壳体组件的弹性反光体，其内设置有反光层，所述发光二极管发出的光线通过所述反光层的反射能够被多个所述光电二极管接收。

在其中一种实施方式中，所述弹性反光体包括依次从下到上设置平面弹性层、反光层和弧形弹性层；所述平面弹性层为透明弹性材质，所述弧形弹性层为不透光弹性材质且贯穿所述壳体组件，所述反光层覆盖在所述弧形弹性层的反面。

在其中一种实施方式中，所述平面弹性层和所述弧形弹性层采用的材质为硅胶。

在其中一种实施方式中，所述硅胶硬度范围为邵氏00型10-50或者邵氏A型10-60。

在其中一种实施方式中，所述反光层的材质为银漆或者液态金属。

在其中一种实施方式中，所述壳体组件包括主壳体和盖板，所述主壳体为中空腔体；所述盖板为中空环形，其通过卡扣结构或者螺丝结构设置在所述主壳体的上方。

在其中一种实施方式中，所述主壳体内设置有多个固定柱；所述主壳体的侧壁及底部设置有多个通孔。

在其中一种实施方式中，所述电路板上设置有数据接口、开关和多个引脚；所述数据接口、所述开关、所述多个引脚分别通过相对应的所述通孔贯穿所述壳体组件。

在其中一种实施方式中，四个所述光电二极管等距围绕在所述发光二极管的周围；所述发光二极管和所述光电二极管通过贴片方式贴合在所述电路板的正面。

一种多维力检测方法，包括以下步骤：