CN1172163C - 十二维力/加速度机器人腕传感器 - Google Patents
十二维力/加速度机器人腕传感器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1172163C CN1172163C CNB021225672A CN02122567A CN1172163C CN 1172163 C CN1172163 C CN 1172163C CN B021225672 A CNB021225672 A CN B021225672A CN 02122567 A CN02122567 A CN 02122567A CN 1172163 C CN1172163 C CN 1172163C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- platform
- acceleration
- twelve
- force
- robot wrist
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
本项发明属于自动控制领域。其特征是：外弹性支柱(3)两端的柔性铰链(2)分别与第一平台(1)和第二平台(4)相连，内弹性支柱(9)两端的柔性铰链(10)分别与第三平台(6)和第二平台(4)相连，惯性块(5)固连于第三平台(6)上，应变片(7、8)分别粘贴在外弹性支柱(3)和内弹性支柱(9)的相对应的两个侧面上。这种新结构的十二维力/加速度机器人腕传感器结构紧凑，易于加工，可应用到需要同时检测六分量力/力矩和六分量线加速度/角加速度的场合。
Description
本项发明属于自动控制领域。
当机器人操作臂末端执行器(夹具或手爪)及其夹持物在空间运动时，其速度的大小和方向的变化将产生惯性力作用在机器人腕力传感器上，该惯性力产生的力信号与外部环境对机器人操作臂末端的接触力产生的力信号混合在一起，使一般的机器人腕力传感器很难准确提供与外部环境接触状态的有关全力信息。所以，迫切需要能够同时检测六分量力/力矩和六分量线加速度/角加速度的十二维力/加速度机器人腕力传感器，以区别惯性力和机器人操作臂末端外界接触力对腕传感器产生的不同作用。近年来，十二维力/加速度机器人腕传感器的研究受到了国内外有关科研机构的关注，但由于这种传感器结构复杂，标定困难，目前国际上只有为数不多的科研机构在投资开发研究，国内还没见关于这方面研究的相关报道。十二维力/加速度机器人腕传感器的研究是自动控制领域最具有挑战性的课题之一。
本发明的目的在于提供一种十二维力/加速度机器人腕传感器，可应用到机器人的力控制、汽车与电子工业中的力/加速度的测量和其它需要同时检测六分量力/力矩和六分量线加速度/角加速度的场合。
这种十二维力/加速度机器人腕传感器，包括第一平台1、第二平台4、第三平台6、外弹性支柱3、内弹性支柱9和应变片7、8组成，其特征在于：6个外弹性支柱3通过两端的柔性铰链2分别与第一平台1和第二平台4相连，6个内弹性支柱9通过两端的柔性铰链10分别与第三平台6和第二平台4相连，惯性块5固连于第三平台6上；应变片7、8分别粘贴在外弹性支柱3和内弹性支柱9的相对应的两个侧面上。
上述应变片共组成十二个全桥电路，其中，外弹性支柱3对应六个应变电桥，当作用在第一平台1的力使六个外弹性支柱3产生微应变时，即可获得六路信号，这六路信号经过解耦可实现六分量力/力矩的测量；内弹性支柱9对应六个应变电桥，当惯性块5的惯性力使六个内弹性支柱9产生微应变时，即可获得六路信号，这六路信号经过解耦和牛顿第二定律变换可实现六分量线加速度/角加速度的测量。
附图及实施例
图1为十二维力/加速度机器人腕传感器结构示意图
图2我十二维力/加速度机器人腕传感器机构简图
图1是本发明的一个实施例(见图1)，这种十二维力/加速度机器人腕传感器，其6个外弹性支柱3通过两端的柔性铰链2分别与第一平台1和第二平台4相连，其6个内弹性支柱9通过两端的柔性铰链10分别与第三平台6和第二平台4相连，惯性块5固连于第三平台6上，应变片7、8分别粘贴在外弹性支柱3和内弹性支柱9的相对应的两个侧面上。该十二维力/加速度机器人腕传感器本体采用双并联6-SS结构，其机构简图见图2。为了消除摩擦与间隙，提高传感器灵敏度，减小结构尺寸，在传感器中采用弹性铰链7替代SS运动链中的实际球铰。第一平台1与机器人手/夹具相连，第二平台4与机器人腕相连。上述应变片共组成十二个全桥电路，其中，外弹性支柱3对应六个应变电桥，当作用在第一平台1的力使六个外弹性支柱3产生微应变时，即可获得六路信号，这六路信号经过解耦可实现六分量力/力矩的测量；内弹性支柱9对应六个应变电桥，当惯性块5的惯性力使六个内弹性支柱9产生微应变时，即可获得六路信号，这六路信号经过解耦和牛顿第二定律变换可实现六分量线加速度/角加速度的测量。这种机器人腕传感器可测量作用在机器人手/夹具及其夹持物的接触外力和机器人手/夹具及其夹持物的六分量线加速度/角加速度。
这种新结构的十二维力/加速度机器人腕传感器结构紧凑，易于加工，能同时检测六分量力/力矩和六分量线加速度/角加速度，可应用到机器人的力控制、汽车与电子工业中的力/加速度的测量和其它需要同时检测六分量力/力矩和六分量线加速度/角加速度的场合。
Claims (1)
1.一种十二维力/加速度机器人腕传感器，由第一平台(1)、第二平台(4)、第三平台(6)、外弹性支柱(3)、内弹性支柱(9)和应变片(7)、(8)组成，其特征在于：6个外弹性支柱(3)通过两端柔性铰链(2)分别与第一平台(1)和第二平台(4)相连，6个内弹性支柱(9)通过两端的柔性铰链(10)分别与第三平台(6)和第二平台(4)相连，惯性块(5)固连于第三平台(6)上，应变片(7)、(8)分别粘贴在外弹性支柱(3)和内弹性支柱(9)的相对应的两个侧面上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB021225672A CN1172163C (zh) | 2002-06-06 | 2002-06-06 | 十二维力/加速度机器人腕传感器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB021225672A CN1172163C (zh) | 2002-06-06 | 2002-06-06 | 十二维力/加速度机器人腕传感器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1385677A CN1385677A (zh) | 2002-12-18 |
| CN1172163C true CN1172163C (zh) | 2004-10-20 |
Family
ID=4745078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB021225672A Expired - Fee Related CN1172163C (zh) | 2002-06-06 | 2002-06-06 | 十二维力/加速度机器人腕传感器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1172163C (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100449316C (zh) * | 2006-08-13 | 2009-01-07 | 重庆大学 | 一种六轴加速度传感器的敏感元件的布局方法 |
| CN102267274B (zh) * | 2011-08-02 | 2013-08-28 | 上海交通大学 | 微米精度三层平面工件对位机器人系统 |
| CN106225977B (zh) * | 2016-07-08 | 2018-12-07 | 燕山大学 | 分流式三平面分支并联六维力传感器 |
| CN107402086B (zh) * | 2017-06-19 | 2020-05-01 | 重庆大学 | 一种压电式十二维力/加速度传感器 |
| CN109580988B (zh) * | 2019-01-17 | 2023-07-18 | 北京林业大学 | 一种加速度传感器 |
-
2002
- 2002-06-06 CN CNB021225672A patent/CN1172163C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1385677A (zh) | 2002-12-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201177565Y (zh) | 双砝码加载式汽车电动助力转向系统检测台 | |
| WO2010079660A1 (ja) | 力覚センサ | |
| CN101216359A (zh) | 框架式解耦六分量传感器及使用方法 | |
| CN101319943A (zh) | 三维小量程力传感器 | |
| Min et al. | A novel reactive-type joint torque sensor with high torsional stiffness for robot applications | |
| CN201242478Y (zh) | 三维小量程力传感器 | |
| CN1172163C (zh) | 十二维力/加速度机器人腕传感器 | |
| CN101907502B (zh) | 并联式解耦结构三维力传感器 | |
| CN108981987B (zh) | 一种小维间耦合弹性梁六维力传感器 | |
| CN109834719A (zh) | 一种测量仿人灵巧手指指尖应力的方法 | |
| CN107690375A (zh) | 轻便式动力关节装置和下肢助力外骨骼设备及其控制方法 | |
| CN102274106A (zh) | 康复机器人多功能力矩感知手臂康复装置 | |
| KR101050229B1 (ko) | 토크 센서를 갖는 로봇 손 | |
| CN108673538A (zh) | 机械手指和机械手 | |
| CN106768942A (zh) | 用于标定旋转型柔性元件刚度、阻尼特性的实验测试平台 | |
| Kim et al. | Design of joint torque sensor and joint structure of a robot arm to minimize crosstalk and torque ripple | |
| CN101975631A (zh) | 集成式五维微力/力矩传感器 | |
| Sun et al. | Design and optimization of a novel six-axis force/torque sensor with good isotropy and high sensitivity | |
| CN201096563Y (zh) | 一种并联解耦结构三维力矩传感器 | |
| CN1220037C (zh) | 微型全平面六维力、力矩传感器 | |
| CN116928315A (zh) | 一种具有扭矩检测功能的谐波减速器 | |
| CN1682100A (zh) | 采用容易应用的夹具装置(表面声波)测量扭转形变量 | |
| JP2023534074A (ja) | 多自由度の力・トルクセンサー及びロボット | |
| CN109470396B (zh) | 一种微型六维力/力矩传感器 | |
| CN213274879U (zh) | 一种软体机械手测试装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |