CN201096563Y - 一种并联解耦结构三维力矩传感器 - Google Patents

一种并联解耦结构三维力矩传感器 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供一种并联解耦结构三维力矩传感器,包括运动平台、固定平台以及连接于运动平台和固定平台间的四条支链,其特征在于:其中三条支链结构完全相同,分别沿三个互相垂直的方向布置,并且各支链中的弹性体轴线相交于一点,三条支链中均包括一个弹性体,弹性体两端分别通过弹性球铰与运动平台和固定平台连接,第四条支链包含一个弹性球铰,弹性球铰的球心位于三条支链中弹性体轴线的交点,该弹性球铰两端分别和运动平台、固定平台固定连接,弹性体上粘贴应变片。通过检测三个弹性体上的应变片,就可以获得运动平台所受的三维力矩。结构是一次加工成型的非组装件,具有尺寸小、灵敏度高、三维力矩解耦等优点,可应用于机器人腕关节、踝关节等需要检测三维力矩的场合。

Description

一种并联解耦结构三维力矩传感器所属技术领域本实用新型属于机器人传感器领域,具体是涉及一种并联解耦结构三维力矩传感器。 背景技术传感器是机器人智能化的核心技术之一,随着并联机器人技术的发展,以并联机构作为 核心部件的传感器得到了广泛的研究。国外学者kerr和Nguyen等人采用Stewart结构的六维 力与力矩传感器,但是由于没有引入弹性铰链,其运动精度受到一定的影响,无法应用到高 精度的检测场合。国内也有一些相关的专利技术,如:直接输出型机器人四维力与力矩传感 器(中国专利:CN1425903)、 一种具有弹性铰链的六维力与力矩传感器(中国专利: CN1229915)、六自由度力和力矩传感器(中国专利:CN2165435)、并联解耦结构六维力与 力矩传感器(中国专利:CN1267822)。目前这些技术存在的主要问题是结构复杂,制造成本 高,不适用于安装空间小,只需检测三维力矩的应用场合。本实用新型在于设计一种新型三维力矩传感器,结构上是一次加工成型的非组装件,具 有尺寸小、灵敏度高、三维力矩解耦等优点,可应用于机器人腕关节、踝关节等需要检测三 维力矩的场合。 实用新型内容本实用新型提供了一种并联解耦结构三维力矩传感器。技术方案为: 一种并联解耦结构三维力矩传感器,包括运动平台、固定平台以及连接于 运动平台和固定平台间的四条支链,其特征在于:其中三条支链结构完全相同,均包括一个 弹性体,弹性体两端分别通过弹性球铰与运动平台和固定平台连接,三条支链分别沿三个互 相垂直的方向布置,并且各支链中的弹性体的轴线相交于一点,第四条支链包含一个弹性球 铰,弹性球铰的球心位于三条支链中弹性体轴线的交点,弹性球铰两端分别和运动平台、固 定平台固定连接,弹性体上粘贴应变片。本实用新型的有益效果是:结构是一次加工成型的非组装件,具有尺寸小、灵敏度高、 三维力矩解耦等优点,可应用于机器人腕关节、踝关节等需要检测三维力矩的场合。 附图说明图1是本实用新型实施例的结构示意图。 具体实施方式1、运动平台 2、 4、 6、弹性球铰 3、弹性体 5、固定平台 7、应变片在图1所示的实施例中:包括运动平台1、固定平台5以及连接于运动平台1和固定平台5间的四条支链,其特征在于:其中三条支链结构完全相同,均包括一个弹性体3,弹性体3 两端分别通过弹性球铰4、弹性球铰2与运动平台1和固定平台5连接,三条支链分别沿三 个互相垂直的方向布置,并且各支链中的弹性体3的轴线相交于一点,第四条支链包含一个 弹性球铰6,弹性球铰6的球心位于三条支链中弹性体3轴线的交点,弹性球铰6两端分别 和运动平台l、固定平台5固定连接,弹性体3上粘贴应变片7。

Claims (1)

1、一种并联解耦结构三维力矩传感器,包括运动平台(1)、固定平台(5)以及连接于运动平台(1)和固定平台(5)间的四条支链,其特征在于:其中三条支链结构完全相同,均包括一个弹性体(3),弹性体(3)两端分别通过弹性球铰(4)、弹性球铰(2)与运动平台(1)和固定平台(5)连接,三条支链分别沿三个互相垂直的方向布置,并且各支链中的弹性体(3)的轴线相交于一点,第四条支链包含一个弹性球铰(6),弹性球铰(6)的球心位于三条支链中弹性体(3)轴线的交点,弹性球铰(6)两端分别和运动平台(1)、固定平台(5)固定连接,弹性体(3)上粘贴应变片(7)。
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CN101907502A (zh) * 2010-07-23 2010-12-08 燕山大学 并联式解耦结构三维力传感器
CN105150197A (zh) * 2015-10-20 2015-12-16 山东理工大学 平面运动型混合驱动并联机器人
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