CN220136538U - 一种六维力传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种六维力传感器，属于传感器技术领域，其包括底座、弹性体以及上盖，底座内部中空，弹性体安装在底座内，上盖安装在弹性体的上端面；上盖设置有用于对弹性体定位的第一定位结构，底座设置有用于对弹性体定位的第二定位结构；弹性体具有四个T形梁，T形梁开设有应变集中孔，并于应变集中孔的相对两侧设置有应变片。本实用新型通过在T形梁结构的周向梁设置开孔并于开孔相对两侧设置应变片，以提高传感器的灵敏度，解决六维力传感器灵敏度不高的问题。本实用新型还在上盖与弹性体之间、底座与弹性体之间均设置有定位结构，避免组装时出现移位的问题，提高组装效率。

Description

一种六维力传感器

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，特别涉及一种六维力传感器。

背景技术

在机器人的设计和制造中，机器人传感器起到了至关重要的作用，而六维力传感器则是机器人最不可或缺的重要传感器之一，它可以同时检测物体的三维力和三维力矩，是机器人在执行各种任务时的重要依据。随着智能工业的发展，六维力传感器广泛应用于执行组装、搬运、打磨、焊接等工作的机器人末端。

目前，许多国家对六维力传感器进行了研究，如美国人工智能研究所研发出Scheinman水平十字横梁六维力传感器、日本的科研工作者林纯一开发的十字梁型六维力传感器、东南大学唐慧强和黄惟一开发了一种具有三主梁和柔性单元的六维力传感器、上海交通大学的何小辉和蔡萍设计了一种高灵敏度的六维力传感器。国内外对六维力传感器的研究多种多样，各有不同的优点和缺点。但是，这些传感器普遍存在的问题是灵敏度不高、精度不够、维间耦合干扰较大等。

如图1所示，现有技术CN116147812A公开了一种部件式防过载数字六维力传感器，包括弹性体、外壳、底板、电路板以及连接器。弹性体位于传感器内部，包括内测圆台和中间四组梁结构。如图2所示，四组梁结构均采用T形梁结构，具有结构对称紧凑、动态性能良好的优点，有效降低了维间耦合干扰。但是，该T形梁结构采用实心梁，不能很好地将应变集中在应变片的测试区域，造成传感器的灵敏度不高。此外，外壳和底板与弹性体之间缺乏定位结构，导致传感器组装的时候，容易出现错位的情况，影响组装效率。底板也未设置有安装结构，不方便将六维力传感器安装至机器人末端。因此，有必要提出一种灵敏度更高、组装和安装更容易的六维力传感器。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种六维力传感器，通过在T形梁结构的周向梁设置开孔并于开孔相对两侧设置应变片，以提高传感器的灵敏度，解决六维力传感器灵敏度不高的问题。本实用新型还在上盖与弹性体之间、底座与弹性体之间均设置有定位结构，避免组装时出现移位的问题，提高组装效率。本实用新型还在底座设置有若干个安装孔，方便将六维力传感器安装至机器人末端，解决六维力传感器不方便安装的问题。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种六维力传感器，包括底座、弹性体以及上盖，所述底座内部中空，所述弹性体安装在底座内，所述上盖安装在弹性体的上端面；所述上盖设置有用于对弹性体定位的第一定位结构，所述底座设置有用于对弹性体定位的第二定位结构；所述弹性体具有四个T形梁，所述T形梁开设有应变集中孔，并于应变集中孔的相对两侧设置有应变片。

进一步地，所述弹性体还包括中心加载台和四个固定台；所述T形梁包括四根径向弹性梁和四根周向弹性梁，四根所述径向弹性梁的一端均与中心加载台相连，另一端分别与四根所述周向弹性梁垂直相连，相邻两根径向弹性梁相互垂直设置，相邻两根周向弹性梁之间通过一个所述固定台连接；每根周向弹性梁上均间隔设置有两个应变集中孔，位于同一周向弹性梁上的两个应变集中孔关于与该周向弹性梁相连的径向弹性梁对称设置；所述应变集中孔为竖孔，并贯穿周向弹性梁的上下两端面。

进一步地，以中心加载台的中心点为坐标原点建立笛卡尔坐标系，处于X轴正方向的径向弹性梁记为第一径向梁，沿顺时针方向，其他三根径向弹性梁依次记为第二径向梁、第三径向梁、第四径向梁；与第一径向梁相连接的周向弹性梁记为第一周向梁，与第二径向梁相连接的周向弹性梁记为第二周向梁，与第三径向梁相连接的周向弹性梁记为第三周向梁，与第四径向梁相连接的周向弹性梁记为第四周向梁；

所述第一周向梁上设置的应变片为：R1.1、R1.1^、、R1.2、R1.2^、；其中，R1.1和R1.2分别位于该梁上一个应变集中孔的相对两侧，R1.1^、和R1.2^、分别位于该梁上另一应变集中孔的相对两侧；

所述第二周向梁上设置的应变片为：R2.3、R2.3^、、R2.4、R2.4^、；其中，R2.3和R2.4分别位于该梁上一个应变集中孔的相对两侧，R2.3^、和R2.4^、分别位于该梁上另一应变集中孔的相对两侧；

所述第三周向梁上设置的应变片为：R1.3、R1.3^、、R1.4、R1.4^、；其中，R1.3和R1.4分别位于该梁上一个应变集中孔的相对两侧，R1.3^、和R1.4^、分别位于该梁上另一应变集中孔的相对两侧；

所述第四周向梁上设置的应变片为：R2.1、R2.1^、、R2.2、R2.2^、；其中，R2.1和R2.2分别位于该梁上一个应变集中孔的相对两侧，R2.1^、和R2.2^、分别位于该梁上另一应变集中孔的相对两侧；

所述第一径向梁上设置的应变片为：R3.1、R3.2、R5.1、R5.2；其中，R3.1和R3.2分别位于靠近中心加载台一端的上下表面，R5.1和R5.2分别位于远离中心加载台一端的上下表面；

所述第二径向梁上设置的应变片为：R4.3、R4.4、R6.3、R6.4；其中，R4.3和R4.4分别位于靠近中心加载台一端的上下表面，R6.3和R6.4分别位于靠近中心加载台一端的左右两侧；

所述第三径向梁上设置的应变片为：R3.3、R3.4、R5.3、R5.4；其中，R3.3和R3.4分别位于靠近中心加载台一端的上下表面，R5.3和R5.4分别位于远离中心加载台一端的上下表面；

所述第四径向梁上设置的应变片为：R4.1、R4.2、R6.1、R6.2；其中，R4.1和R4.2分别位于靠近中心加载台一端的上下表面，R6.1和R6.2分别位于靠近中心加载台一端的左右两侧。

进一步地，所述上盖包括基板、第一凸台、第二凸台、第三凸台，所述第一凸台位于基板的下端面中部，第二凸台位于第一凸台的下端面中部，第三凸台位于第二凸台的下端面中部；所述基板的上端面均布有若干个用于连接施力机构的第一螺纹孔；所述第二凸台上设置有至少两个均布的第一通孔和至少两个均布的第一定位孔；所述中心加载台的上端面开设有中心定位孔、至少两个均布的第二螺纹孔以及至少两个均布的第二定位孔；所述第一通孔与第二螺纹孔一一对应，第一定位孔与第二定位孔一一对应；所述第三凸台与中心定位孔配合连接，所有的第一通孔均通过第一螺钉与对应的第二螺纹孔连接；所述第一定位结构为第一定位销，所有的第一定位孔均通过第一定位销与对应的第二定位孔连接。

进一步地，所述基板的下端面周边设有一圈用于安装垫圈的垫圈槽。

进一步地，所述基板的上端面中部开设有凹槽，所有的第一定位孔和第一通孔均与凹槽相通，若干个第一螺纹孔环绕凹槽设置。

进一步地，所述底座包括基底和外壳，所述外壳位于基底上，并与基底一体连接，所述弹性体安装在外壳内，所述上盖位于外壳的上方；所述基底的外围相对外壳凸出，并均布有若干个用于连接机器人末端的安装孔。

进一步地，所述外壳的内侧设置有四个固定凸台，四个固定凸台均设置有第三螺纹孔，所述弹性体的四个固定台均设置有第二通孔，四个第二通孔分别通过第二螺钉与四个第三螺纹孔相连；其中两个相对的固定凸台均设置有一个第三定位孔，弹性体上两个相对的固定台均设置有一个第四定位孔；所述第二定位结构为第二定位销，两个第四定位孔分别通过第二定位销与两个第三定位孔相连。

进一步地，四个所述固定台的上端面均开设有用于安装电路板的第四螺纹孔。

进一步地，所述底座连接有航空插头。

由于采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：

1.本实用新型采用的是T形梁式弹性体，结构对称紧凑，动态性能良好，有效降低了维间耦合干扰；此外，周向弹性梁为空心梁，开设有应变集中孔，使弹性体受力时应变集中在孔两侧，有利于提高传感器的灵敏度；同时，可通过控制周向弹性梁的应变集中孔的宽度大小来提高传感器的刚度。

2.本实用新型所提出的六维力传感器，可利用多目标参数优化设计方法设计弹性体，测量精度高，在保证一定刚度下，具有很高的灵敏度，通过在弹性体各弹性梁上合理布置应变片及合理的惠斯通全桥测量电路，实现传感器理论上的解耦，同时使六维力传感器获得较高的分辨率。

3.本实用新型于上盖与弹性体之间、底座与弹性体之间均设置有定位结构，具有易于组装的优点，避免组装时出现移位的问题，提高组装效率。

4.本实用新型于底座设置有若干个安装孔，方便将六维力传感器安装至机器人末端，具有易于安装的优点，解决六维力传感器不方便安装的问题。

5.本实用新型的弹性体具有一体化对称结构，可一体化加工，再加上底座和上盖同样采用一体化结构，使得六维力传感器具有结构简单、小巧轻便、易于加工、结构紧凑、定制方便以及成本低的优点。

6.本实用新型于上盖的下端面外围开设有一圈垫圈槽，通过弹性垫圈与垫圈槽结合，将传感器的上盖与底座的上端面紧密结合，使传感器具有防油、防尘、防水等密封效果。

附图说明

图1为现有技术提出的六维力传感器的结构示意图；

图2为现有技术提出的弹性体的结构示意图；

图3为本实用新型的六维力传感器的爆炸图；

图4为本实用新型的上盖的结构示意图；

图5为本实用新型的弹性体的结构示意图；

图6为本实用新型的底座的结构示意图；

图7为本实用新型的应变片的布置示意图；

图8为本实用新型的应变片构成的Fx惠斯通测量电路；

图9为本实用新型的应变片构成的Fy惠斯通测量电路；

图10为本实用新型的应变片构成的Fz惠斯通测量电路；

图11为本实用新型的应变片构成的Mx惠斯通测量电路；

图12为本实用新型的应变片构成的My惠斯通测量电路；

图13为本实用新型的应变片构成的Mz惠斯通测量电路；

其中，附图中标记为：1-上盖、11-第一凸台、12-第二凸台、13-第三凸台、14-基板、15-第一螺纹孔、16-第一定位孔、17-第一通孔、18-垫圈槽、19-凹槽、2-弹性体、21-中心加载台、211-第二螺纹孔、212-第二定位孔、213-中心定位孔、22-径向弹性梁、23-周向弹性梁、231-应变集中孔、24-固定台、241-第二通孔、242-第四定位孔、243-第四螺纹孔、3-底座、31-基底、32-外壳、33-固定凸台、34-第三定位孔、35-第三螺纹孔、36-插头孔、37-安装孔、4-航空插头。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

请参阅图3，一种六维力传感器，包括底座3、弹性体2以及上盖1。底座3内部中空，弹性体2安装在底座3内，上盖1安装在弹性体2的上端面，底座3连接有航空插头4。外载荷通过上盖1将力或力矩传递给弹性体2，然后将弹性体2各梁所受的载荷经转换输出，实现对力或力矩的测量。本实施例中，上盖1、弹性体2、底座3的材质为7075铝合金。

请参阅图4，上盖1包括基板14、第一凸台11、第二凸台12、第三凸台13，第一凸台11位于基板14的下端面中部，第二凸台12位于第一凸台11的下端面中部，第三凸台13位于第二凸台12的下端面中部。本实施例中，第一凸台11和第三凸台13均为圆柱形凸台，第二凸台12为方形凸台。第二凸台12上设置有至少两个均布的第一通孔17和至少两个均布的第一定位孔16。本实施例中，第一通孔17和第一定位孔16的数量均为四个。基板14的下端面周边设有一圈用于安装垫圈的垫圈槽18。垫圈槽18通过与弹性垫圈配合，将上盖1与底座3密封，使传感器具有很好的密封效果，可防油、防尘、防水。

请参阅图3、4，基板14的上端面均布有若干个用于连接施力机构的第一螺纹孔15，其中，第一螺纹孔15为盲孔，延伸至第一凸台11。第一凸台的设置，使得第一螺纹孔15具有足够的深度。上盖1通过若干个第一螺纹孔15与施力机构连接，具有方便装配的优点。本实施例中，第一螺纹孔15的数量为八个。

请参阅图5，弹性体2具有四个T形梁，T形梁开设有应变集中孔231，并于应变集中孔231的相对两侧设置有应变片。具体地，弹性体2还包括中心加载台21和四个固定台24。T形梁包括四根径向弹性梁22和四根周向弹性梁23，四根径向弹性梁22的一端均与中心加载台21相连，另一端分别与四根周向弹性梁23垂直相连，相邻两根径向弹性梁22相互垂直设置，相邻两根周向弹性梁23之间通过一个固定台24连接。径向弹性梁22为T形梁的竖杠部分，周向弹性梁23为T形梁的横杠部分。周向弹性梁23与固定台24连接成方形环状体。

每根周向弹性梁23上均间隔设置有两个应变集中孔231，位于同一周向弹性梁23上的两个应变集中孔231关于与该周向弹性梁23相连的径向弹性梁22对称设置。应变集中孔231为竖孔，并贯穿周向弹性梁23的上下两端面。

请参阅图4、5，中心加载台21的上端面开设有中心定位孔213、至少两个均布的第二螺纹孔211以及至少两个均布的第二定位孔212。第一通孔17与第二螺纹孔211一一对应，第一定位孔16与第二定位孔212一一对应，因此本实施例中，第二螺纹孔211和第二定位孔212的数量均为四个。上盖1的第三凸台13与中心定位孔213配合连接，第三凸台13作为圆柱销与中心加载台21的中心定位孔213连接，具有定位的作用。所有的第一通孔17均通过第一螺钉与对应的第二螺纹孔211连接，将上盖1固定在弹性体2上。

上盖1设置有用于对弹性体2定位的第一定位结构，第一定位结构为第一定位销，所有的第一定位孔16均通过第一定位销与对应的第二定位孔212连接，方便上盖1和弹性体2之间进行定位，使得上盖1与弹性体2准确定位安装，避免出现移位的问题，有利于传感器的组装操作。

请参阅图3、4，基板14的上端面中部开设有凹槽19，所有的第一定位孔16和第一通孔17均与凹槽19相通，八个第一螺纹孔15环绕凹槽19设置。凹槽19的设置，既能减轻上盖1的重量，又便于第一定位销插入。

请参阅图6，底座3包括基底31和外壳32，外壳32位于基底31上，并与基底31一体连接，为一体式结构。弹性体2安装在外壳32内，上盖1位于外壳32的上方。基底31的外围相对外壳32凸出，并均布有若干个用于连接机器人末端的安装孔37，具有方便安装的优点，解决六维力传感器不方便安装的问题。本实施例中，安装孔37的数量为八个。

请参阅图5、6，外壳32的内侧设置有四个固定凸台33，四个固定凸台33均设置有第三螺纹孔35，弹性体2的四个固定台24均设置有第二通孔241，四个第二通孔241分别通过第二螺钉与四个第三螺纹孔35相连，将弹性体2固定在底座3上。其中两个相对的固定凸台33均设置有一个第三定位孔34，弹性体2上两个相对的固定台24均设置有一个第四定位孔242。

底座3设置有用于对弹性体2定位的第二定位结构，第二定位结构为第二定位销，两个第四定位孔242分别通过第二定位销与两个第三定位孔34相连，以便将弹性体2准确安装在底座3上，提高组装的精准度和效率。

四个固定台24的上端面均开设有用于安装电路板的第四螺纹孔243，方便电路板的安装。固定凸台33的底部与基底31固定连接。外壳32设置有插头孔36，航空插头4安装在插头孔36内。本实施例中，外壳32的侧面设置有向外凸出的连接部，插头孔36位于连接部上。

请参阅7，以中心加载台21的中心点为坐标原点建立笛卡尔坐标系，处于X轴正方向的径向弹性梁22记为第一径向梁，沿顺时针方向，其他三根径向弹性梁22依次记为第二径向梁、第三径向梁、第四径向梁。与第一径向梁相连接的周向弹性梁23记为第一周向梁，与第二径向梁相连接的周向弹性梁23记为第二周向梁，与第三径向梁相连接的周向弹性梁23记为第三周向梁，与第四径向梁相连接的周向弹性梁23记为第四周向梁。

第一周向梁上设置的应变片为：R1.1、R1.1^、、R1.2、R1.2^、；其中，R1.1和R1.2分别位于该梁上一个应变集中孔231的相对两侧，R1.1^、和R1.2^、分别位于该梁上另一应变集中孔231的相对两侧。

第二周向梁上设置的应变片为：R2.3、R2.3^、、R2.4、R2.4^、；其中，R2.3和R2.4分别位于该梁上一个应变集中孔231的相对两侧，R2.3^、和R2.4^、分别位于该梁上另一应变集中孔231的相对两侧。

第三周向梁上设置的应变片为：R1.3、R1.3^、、R1.4、R1.4^、；其中，R1.3和R1.4分别位于该梁上一个应变集中孔231的相对两侧，R1.3^、和R1.4^、分别位于该梁上另一应变集中孔231的相对两侧。

第四周向梁上设置的应变片为：R2.1、R2.1^、、R2.2、R2.2^、；其中，R2.1和R2.2分别位于该梁上一个应变集中孔231的相对两侧，R2.1^、和R2.2^、分别位于该梁上另一应变集中孔231的相对两侧。

第一径向梁上设置的应变片为：R3.1、R3.2、R5.1、R5.2；其中，R3.1和R3.2分别位于靠近中心加载台21一端的上下表面，R5.1和R5.2分别位于远离中心加载台21一端的上下表面。

第二径向梁上设置的应变片为：R4.3、R4.4、R6.3、R6.4；其中，R4.3和R4.4分别位于靠近中心加载台21一端的上下表面，R6.3和R6.4分别位于靠近中心加载台21一端的左右两侧。

第三径向梁上设置的应变片为：R3.3、R3.4、R5.3、R5.4；其中，R3.3和R3.4分别位于靠近中心加载台21一端的上下表面，R5.3和R5.4分别位于远离中心加载台21一端的上下表面。

第四径向梁上设置的应变片为：R4.1、R4.2、R6.1、R6.2；其中，R4.1和R4.2分别位于靠近中心加载台21一端的上下表面，R6.1和R6.2分别位于靠近中心加载台21一端的左右两侧。

其中，应变片通过粘贴的方式设置在弹性体2上。径向弹性梁22上的应变片除了R6.1、R6.2、R6.3、R6.4粘贴在侧面，其余的应变片都粘贴在径向弹性梁22的上下表面。

请参阅图8，应变片R1.1、R1.1^、、R1.2、R1.2^、、R1.3、R1.3^、、R1.4、R1.4^、构成Fx惠斯通全桥电路，用来检测X轴方向的力Fx。

请参阅图9，应变片R2.1、R2.1^、、R2.2、R2.2^、、R2.3、R2.3^、、R2.4、R2.4^、构成Fy惠斯通电桥，用来检测Y轴方向的力Fy。

请参阅图10，应变片R3.1、R3.2、R3.3、R3.4构成Fz惠斯通全桥电路，用来检测Z方向的力Fz。

请参阅图11，应变片R4.1、R4.2、R4.3、R4.4构成Mx惠斯通全桥电路，用来测量X方向的力矩Mx。

请参阅图12，应变片R5.1、R5.2、R5.3、R5.4构成My惠斯通全桥电路，用来测量Y方向的力矩My。

请参阅图13，应变片R6.1、R6.2、R6.3、R6.4构成Mz惠斯通全桥电路，用来测量Z方向的力矩Mz。

由上述可知，Fx、Fy方向的电桥需要8片应变片，Fz、Mx、My、以及Mz方向的电桥分别需要4片应变片，整个传感器总共需要32片应变片。传感器通过合适的贴片方案及组桥方式实现了理论上的解耦，同时提高了传感器分辨率。

本实用新型的弹性体2采用T形梁结构，结构对称紧凑，不仅可以提高传感器刚度，同时也提升了动态性能，有效降低了维间耦合干扰，在周向弹性梁23打孔，使施加的载荷产生的应变集中在竖孔的两侧，并在应变集中的位置粘贴应变片，提高了传感器的灵敏度。同时，可通过控制周向弹性梁23的应变集中孔231的宽度大小来提高传感器的刚度。

本实用新型所提出的六维力传感器，可利用多目标参数优化设计方法设计弹性体2，测量精度高，在保证一定刚度下，具有很高的灵敏度，通过在弹性体2各弹性梁上合理布置应变片及合理的惠斯通全桥测量电路，实现传感器理论上的解耦，同时使六维力传感器获得较高的分辨率。

本实用新型的弹性体2具有一体化对称结构，可一体化加工，再加上底座3和上盖1同样采用一体化结构，使得六维力传感器具有结构简单、小巧轻便、易于加工、结构紧凑、定制方便以及成本低的优点。

上述说明是针对本实用新型较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本实用新型的专利申请范围，凡本实用新型所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本实用新型所涵盖专利范围。

Claims (10)

1.一种六维力传感器，包括底座(3)、弹性体(2)以及上盖(1)，所述底座(3)内部中空，所述弹性体(2)安装在底座(3)内，所述上盖(1)安装在弹性体(2)的上端面，其特征在于：所述上盖(1)设置有用于对弹性体(2)定位的第一定位结构，所述底座(3)设置有用于对弹性体(2)定位的第二定位结构；所述弹性体(2)具有四个T形梁，所述T形梁开设有应变集中孔(231)，并于应变集中孔(231)的相对两侧设置有应变片。

2.根据权利要求1所述的一种六维力传感器，其特征在于，所述弹性体(2)还包括中心加载台(21)和四个固定台(24)；所述T形梁包括四根径向弹性梁(22)和四根周向弹性梁(23)，四根所述径向弹性梁(22)的一端均与中心加载台(21)相连，另一端分别与四根所述周向弹性梁(23)垂直相连，相邻两根径向弹性梁(22)相互垂直设置，相邻两根周向弹性梁(23)之间通过一个所述固定台(24)连接；每根周向弹性梁(23)上均间隔设置有两个应变集中孔(231)，位于同一周向弹性梁(23)上的两个应变集中孔(231)关于与该周向弹性梁(23)相连的径向弹性梁(22)对称设置；所述应变集中孔(231)为竖孔，并贯穿周向弹性梁(23)的上下两端面。

3.根据权利要求2所述的一种六维力传感器，其特征在于，以中心加载台(21)的中心点为坐标原点建立笛卡尔坐标系，处于X轴正方向的径向弹性梁(22)记为第一径向梁，沿顺时针方向，其他三根径向弹性梁(22)依次记为第二径向梁、第三径向梁、第四径向梁；与第一径向梁相连接的周向弹性梁(23)记为第一周向梁，与第二径向梁相连接的周向弹性梁(23)记为第二周向梁，与第三径向梁相连接的周向弹性梁(23)记为第三周向梁，与第四径向梁相连接的周向弹性梁(23)记为第四周向梁；

所述第一周向梁上设置的应变片为：R1.1、R1.1^、、R1.2、R1.2^、；其中，R1.1和R1.2分别位于该梁上一个应变集中孔(231)的相对两侧，R1.1^、和R1.2^、分别位于该梁上另一应变集中孔(231)的相对两侧；

所述第二周向梁上设置的应变片为：R2.3、R2.3^、、R2.4、R2.4^、；其中，R2.3和R2.4分别位于该梁上一个应变集中孔(231)的相对两侧，R2.3^、和R2.4^、分别位于该梁上另一应变集中孔(231)的相对两侧；

所述第三周向梁上设置的应变片为：R1.3、R1.3^、、R1.4、R1.4^、；其中，R1.3和R1.4分别位于该梁上一个应变集中孔(231)的相对两侧，R1.3^、和R1.4^、分别位于该梁上另一应变集中孔(231)的相对两侧；

所述第四周向梁上设置的应变片为：R2.1、R2.1^、、R2.2、R2.2^、；其中，R2.1和R2.2分别位于该梁上一个应变集中孔(231)的相对两侧，R2.1^、和R2.2^、分别位于该梁上另一应变集中孔(231)的相对两侧；

所述第一径向梁上设置的应变片为：R3.1、R3.2、R5.1、R5.2；其中，R3.1和R3.2分别位于靠近中心加载台(21)一端的上下表面，R5.1和R5.2分别位于远离中心加载台(21)一端的上下表面；

所述第二径向梁上设置的应变片为：R4.3、R4.4、R6.3、R6.4；其中，R4.3和R4.4分别位于靠近中心加载台(21)一端的上下表面，R6.3和R6.4分别位于靠近中心加载台(21)一端的左右两侧；

所述第三径向梁上设置的应变片为：R3.3、R3.4、R5.3、R5.4；其中，R3.3和R3.4分别位于靠近中心加载台(21)一端的上下表面，R5.3和R5.4分别位于远离中心加载台(21)一端的上下表面；

所述第四径向梁上设置的应变片为：R4.1、R4.2、R6.1、R6.2；其中，R4.1和R4.2分别位于靠近中心加载台(21)一端的上下表面，R6.1和R6.2分别位于靠近中心加载台(21)一端的左右两侧。

4.根据权利要求2所述的一种六维力传感器，其特征在于，所述上盖(1)包括基板(14)、第一凸台(11)、第二凸台(12)、第三凸台(13)，所述第一凸台(11)位于基板(14)的下端面中部，第二凸台(12)位于第一凸台(11)的下端面中部，第三凸台(13)位于第二凸台(12)的下端面中部；所述基板(14)的上端面均布有若干个用于连接施力机构的第一螺纹孔(15)；所述第二凸台(12)上设置有至少两个均布的第一通孔(17)和至少两个均布的第一定位孔(16)；所述中心加载台(21)的上端面开设有中心定位孔(213)、至少两个均布的第二螺纹孔(211)以及至少两个均布的第二定位孔(212)；所述第一通孔(17)与第二螺纹孔(211)一一对应，第一定位孔(16)与第二定位孔(212)一一对应；所述第三凸台(13)与中心定位孔(213)配合连接，所有的第一通孔(17)均通过第一螺钉与对应的第二螺纹孔(211)连接；所述第一定位结构为第一定位销，所有的第一定位孔(16)均通过第一定位销与对应的第二定位孔(212)连接。

5.根据权利要求4所述的一种六维力传感器，其特征在于，所述基板(14)的下端面周边设有一圈用于安装垫圈的垫圈槽(18)。

6.根据权利要求4所述的一种六维力传感器，其特征在于，所述基板(14)的上端面中部开设有凹槽(19)，所有的第一定位孔(16)和第一通孔(17)均与凹槽(19)相通，若干个第一螺纹孔(15)环绕凹槽(19)设置。

7.根据权利要求2所述的一种六维力传感器，其特征在于，所述底座(3)包括基底(31)和外壳(32)，所述外壳(32)位于基底(31)上，并与基底(31)一体连接，所述弹性体(2)安装在外壳(32)内，所述上盖(1)位于外壳(32)的上方；所述基底(31)的外围相对外壳(32)凸出，并均布有若干个用于连接机器人末端的安装孔(37)。

8.根据权利要求7所述的一种六维力传感器，其特征在于，所述外壳(32)的内侧设置有四个固定凸台(33)，四个固定凸台(33)均设置有第三螺纹孔(35)，所述弹性体(2)的四个固定台(24)均设置有第二通孔(241)，四个第二通孔(241)分别通过第二螺钉与四个第三螺纹孔(35)相连；其中两个相对的固定凸台(33)均设置有一个第三定位孔(34)，弹性体(2)上两个相对的固定台(24)均设置有一个第四定位孔(242)；所述第二定位结构为第二定位销，两个第四定位孔(242)分别通过第二定位销与两个第三定位孔(34)相连。

9.根据权利要求8所述的一种六维力传感器，其特征在于，四个所述固定台(24)的上端面均开设有用于安装电路板的第四螺纹孔(243)。

10.根据权利要求1所述的一种六维力传感器，其特征在于，所述底座(3)连接有航空插头(4)。