RU2802530C1 - Lever structure for multi-dimensional force and torque sensor and multi-dimensional force and torque sensor - Google Patents
Lever structure for multi-dimensional force and torque sensor and multi-dimensional force and torque sensor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2802530C1 RU2802530C1 RU2022129778A RU2022129778A RU2802530C1 RU 2802530 C1 RU2802530 C1 RU 2802530C1 RU 2022129778 A RU2022129778 A RU 2022129778A RU 2022129778 A RU2022129778 A RU 2022129778A RU 2802530 C1 RU2802530 C1 RU 2802530C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- strain gauge
- beam segment
- torque sensor
- inner ring
- outer ring
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates
Изобретение относится к области датчиков крутящего момента, а в частности относится к рычажной конструкции для многомерного датчика силы и крутящего момента и к датчику силы и крутящего момента.The invention relates to the field of torque sensors, and in particular relates to a lever structure for a multidimensional force and torque sensor and a force and torque sensor.
Уровень техникиState of the art
В качестве устройства для измерения крутящего момента датчики крутящего момента могут быть использованы в узлах сочленения роботов, в медицинских устройствах, оборудовании военного назначения, и в других прикладных задачах определения силы и крутящего момента в реальном времени. Особенно композитные многомерные датчики силы и крутящего момента, которые главным образом используются в системах контроля сил различных роботов (манипуляторов) или иных устройствах или системах, в которых требуется определение величины сил, используются для измерения сил в трех направлениях осей X, Y и Z, и крутящих моментов вокруг осей X, Y и Z. В общеупотребительной технологии тензодатчики необходимо размещать одновременно на множестве различных поверхностей деформационной балки; при этом тензодатчики приклеивают к деформационной балке посредством органического клея, обеспечивая, таким образом, измерение сил и крутящих моментов в различных направлениях. Во время приклеивания необходимо осуществление множества процессов, которые требуют деликатного выполнения, таких как точное позиционирование, обработка поверхности, сжимание и сушка клея, при этом затруднительно обеспечить автоматизацию указанных процессов, что сильно снижает эффективность изготовления многомерного датчика силы и крутящего момента.As a torque sensing device, torque sensors can be used in robotic joints, medical devices, military equipment, and other real-time force and torque sensing applications. Especially composite multi-dimensional force and torque sensors, which are mainly used in force control systems of various robots (manipulators) or other devices or systems that require the determination of the magnitude of forces, are used to measure forces in three directions of the X, Y and Z axes, and torques around the X, Y and Z axes. In common technology, strain gauges must be placed simultaneously on many different surfaces of the deformation beam; in this case, the strain gauges are glued to the deformation beam using organic glue, thus ensuring the measurement of forces and torques in various directions. During bonding, many delicate processes are required, such as precise positioning, surface treatment, adhesive compression and drying, and it is difficult to automate these processes, which greatly reduces the manufacturing efficiency of the multi-dimensional force and torque sensor.
Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the invention
С этой целью для решения проблемы, заключающейся в том, что станочное изготовление традиционного многомерного датчика силы и крутящего момента отличается низкой эффективностью, необходимо создать рычажную конструкцию для многомерного датчика силы и крутящего момента и датчик силы и крутящего момента, станочное изготовление которых отличается высокой эффективностью.To this end, in order to solve the problem that the machine manufacturing of the traditional multi-dimensional force and torque sensor is low in efficiency, it is necessary to provide a link structure for the multi-dimensional force and torque sensor and a force and torque sensor whose machine-tooling is highly efficient.
Рычажная конструкция для многомерного датчика силы и крутящего момента содержит внешнее кольцо и внутреннее кольцо, и по меньшей мере две деформационных балки.The lever structure for the multidimensional force and torque sensor contains an outer ring and an inner ring, and at least two deformation beams.
Внутреннее кольцо располагается внутри внешнего кольца коаксиально с внешним кольцом.The inner ring is located inside the outer ring coaxially with the outer ring.
Указанные по меньшей мере две деформационных балки расположены на расстоянии друг от друга равномерно в круговом направлении внутреннего кольца. Каждая деформационная балка содержит основной балочный сегмент и дополнительный балочный сегмент, которые расположены перекрестно друг другу. Два конца дополнительного балочного сегмента соединены с внутренней стенкой внешнего кольца, а два конца основного балочного сегмента соединены соответственно со средней частью дополнительного балочного сегмента и с наружной стенкой внутреннего кольца.Said at least two deformation beams are spaced apart evenly in the circumferential direction of the inner ring. Each deformation beam contains a main beam segment and an additional beam segment, which are located crosswise to each other. The two ends of the additional beam segment are connected to the inner wall of the outer ring, and the two ends of the main beam segment are connected, respectively, to the middle part of the additional beam segment and to the outer wall of the inner ring.
Первый тензодатчик размещен на основном балочном сегменте; второй тензодатчик и третий тензодатчик размещены на расстоянии друг от друга на дополнительном балочном сегменте; при этом первый тензодатчик и второй тензодатчик, соответственно, расположены с любой стороны от основного балочного сегмента.The first load cell is placed on the main beam segment; the second strain gauge and the third strain gauge are placed at a distance from each other on the additional beam segment; wherein the first strain gauge and the second strain gauge, respectively, are located on either side of the main beam segment.
Первый тензодатчик, второй тензодатчик и третий тензодатчик расположены на одной и той же стороне внутреннего кольца.The first load cell, the second load cell and the third load cell are located on the same side of the inner ring.
Согласно некоторым вариантам осуществления изобретения, первый тензодатчик, второй тензодатчик и третий тензодатчик расположены в одной плоскости.According to some embodiments of the invention, the first strain gauge, the second strain gauge, and the third strain gauge are located in the same plane.
Согласно некоторым вариантам осуществления изобретения, внешнее кольцо, внутреннее кольцо, основной балочный сегмент и дополнительный балочный сегмент образуют структуру, отформованную как единое целое;According to some embodiments of the invention, the outer ring, the inner ring, the main beam segment and the additional beam segment form a structure molded as a single unit;
Внешнее кольцо имеет первую поверхность на той же стороне, где расположен первый тензодатчик; внутреннее кольцо имеет вторую поверхность на той же стороне, где расположен первый тензодатчик; при этом боковая поверхность основного балочного сегмента, снабженная первым тензодатчиком, боковая поверхность дополнительного балочного сегмента, снабженная вторым тензодатчиком, указанная первая поверхность и указанная вторая поверхность расположены вровень друг с другом.The outer ring has a first surface on the same side as the first load cell; the inner ring has a second surface on the same side as the first load cell; wherein the side surface of the main beam segment equipped with the first strain gauge, the side surface of the additional beam segment equipped with the second strain gauge, said first surface and said second surface are located flush with each other.
Согласно некоторым вариантам осуществления изобретения, каждый основной балочный сегмент перпендикулярен соединенному с ним дополнительному балочному сегменту, и/или между боковой поверхностью дополнительного балочного сегмента, обращенной в противоположную сторону от внутреннего кольца, и внутренней стенкой внешнего кольца образована изгибная щель.According to some embodiments of the invention, each main beam segment is perpendicular to the additional beam segment connected to it, and/or a flexural slot is formed between the side surface of the additional beam segment facing away from the inner ring and the inner wall of the outer ring.
Согласно некоторым вариантам осуществления изобретения, внешнее кольцо и внутреннее кольцо оба имеют пластинчатую конструкцию; при этом в направлении центральной оси внутреннего кольца размер основного балочного сегмента и размер дополнительного балочного сегмента меньше, чем размер внешнего кольца и размер внутреннего кольца.According to some embodiments of the invention, the outer ring and the inner ring both have a plate structure; Moreover, in the direction of the central axis of the inner ring, the size of the main beam segment and the size of the additional beam segment are smaller than the size of the outer ring and the size of the inner ring.
Согласно некоторым вариантам осуществления изобретения, поверхность основного балочного сегмента, обращенная в противоположную сторону от первого тензодатчика, представляет собой первую поверхность, причем на первой поверхности, в позиции, в которой данная поверхность совпадает с первым тензодатчиком, расположена первая утопленная внутрь выемка.According to some embodiments of the invention, the surface of the main beam segment facing away from the first load cell is a first surface, wherein a first inwardly recessed recess is located on the first surface at a position where the surface coincides with the first load cell.
Боковая поверхность дополнительного балочного сегмента, обращенная к внешнему кольцу, и боковая поверхность дополнительного балочного сегмента, обращенная в противоположную сторону от внешнего кольца, соответственно, определены как вторая поверхность и третья поверхность; причем на второй поверхности в позициях, в которых вторая поверхность, соответственно, совпадает со вторым тензодатчиком и с третьим тензодатчиком, расположены вторые утопленные внутрь выемки; причем на третьей поверхности в позициях, на которых третья поверхность, соответственно, совпадает со вторым тензодатчиком и с третьим тензодатчиком, расположены третьи утопленные внутрь выемки.The side surface of the additional beam segment facing the outer ring and the side surface of the additional beam segment facing away from the outer ring are respectively defined as the second surface and the third surface; wherein on the second surface, in positions in which the second surface, respectively, coincides with the second strain gauge and with the third strain gauge, second recesses recessed inwards are located; wherein on the third surface, in positions at which the third surface, respectively, coincides with the second strain gauge and with the third strain gauge, third recesses recessed inwards are located.
Согласно некоторым вариантам осуществления изобретения, внутреннее кольцо имеет пластинчатую конструкцию в виде кругового кольца, при этом направление, в котором проходит основной балочный сегмент соответствует диаметральному направлению внутреннего кольца.According to some embodiments of the invention, the inner ring has a plate structure in the form of a circular ring, wherein the direction in which the main beam segment extends corresponds to the diametral direction of the inner ring.
Согласно некоторым вариантам осуществления изобретения, первый тензодатчик, второй тензодатчик и третий тензодатчик электрически соединены с управляющей микросхемой в многомерном датчике силы и крутящего момента методом перевернутого чипа.According to some embodiments of the invention, the first strain gauge, the second strain gauge, and the third strain gauge are electrically coupled to a control chip in the multi-dimensional force and torque sensor in a flip-chip manner.
Согласно некоторым вариантам осуществления изобретения, первый тензодатчик представляет собой нанопленочный тензорезистор, сформированный на основном балочном сегменте путем осаждения методом напыления; причем второй тензодатчик и третий тензодатчик оба представляют собой нанопленочные тензорезисторы, сформированные на дополнительном балочном сегменте путем осаждения методом напыления; и/или According to some embodiments of the invention, the first strain gauge is a nanofilm strain gauge formed on the main beam segment by sputter deposition; wherein the second strain gauge and the third strain gauge are both nanofilm strain gauges formed on the additional beam segment by sputter deposition; and/or
деформационные балки выполнены из мартенситной нержавеющей стали.deformation beams are made of martensitic stainless steel.
Многомерный датчик силы и крутящего момента содержит рычажную конструкцию для многомерного датчика силы и крутящего момента, как раскрыто выше.The multi-dimensional force and torque sensor includes a lever structure for a multi-dimensional force and torque sensor, as disclosed above.
В соответствии с рычажной конструкцией для многомерного датчика силы и крутящего момента и с вышеописанным многомерным датчиком силы и крутящего момента, благодаря тому факту, что первый тензодатчик, второй тензодатчик и третий тензодатчик, используемые соответственно для измерения величин силы и крутящего момента в различных направлениях, расположены на одной и той же стороне внутреннего кольца, формирование всех тензодатчиков на деформационной балке может быть совершено одновременно в процессе станочного изготовления многомерного датчика силы и крутящего момента, что способствует увеличению эффективности станочного изготовления многомерного датчика силы и крутящего момента. Кроме того, первый тензодатчик, второй тензодатчик и третий тензодатчик, все располагаются в позициях с большой площадью для станочной обработки, так что формирование тензодатчика является более простым и удобным, и дополнительно увеличивается эффективность станочного изготовления многомерного датчика силы и крутящего момента.According to the lever structure for the multi-dimensional force and torque sensor and the above-described multi-dimensional force and torque sensor, due to the fact that the first load cell, the second load cell and the third load cell, respectively used for measuring magnitudes of force and torque in different directions, are arranged on the same side of the inner ring, the formation of all the strain gauges on the deformation beam can be accomplished simultaneously during the machine manufacturing process of the multi-dimensional force and torque sensor, which helps to increase the efficiency of the machine manufacturing of the multi-dimensional force and torque sensor. In addition, the first load cell, the second load cell and the third load cell are all arranged in positions with a large machining area, so that forming the load cell is simpler and more convenient, and the efficiency of machine manufacturing of the multi-dimensional force and torque sensor is further increased.
Краткое описание чертежейBrief description of drawings
Фиг. 1 схематически изображает рычажную конструкцию для многомерного датчика силы и крутящего момента, соответствующую одному варианту осуществления настоящего изобретения.Fig. 1 schematically illustrates a linkage structure for a multidimensional force and torque sensor according to one embodiment of the present invention.
Фиг. 2 схематически изображает рычажную конструкцию для многомерного датчика силы и крутящего момента, соответствующее другому варианту осуществления настоящего изобретенияFig. 2 is a schematic diagram of a linkage structure for a multidimensional force and torque sensor according to another embodiment of the present invention.
Фиг. 3 представляет вид сзади рычажной конструкции для многомерного датчика силы и крутящего момента, изображенной на фиг. 1.Fig. 3 is a rear view of the linkage structure for the multidimensional force and torque sensor shown in FIG. 1.
Фиг. 4 изображает сечение по линии А-А рычажной конструкции для многомерного датчика силы и крутящего момента, изображенной на фиг. 3.Fig. 4 is a cross-sectional view along line AA of the linkage structure for the multidimensional force and torque sensor shown in FIG. 3.
Фиг. 5 изображает частичное сечение по линии В-В рычажной конструкции для многомерного датчика силы и крутящего момента, изображенной на фиг. 3.Fig. 5 is a partial cross-sectional view taken along line B-B of the multi-dimensional force and torque sensor linkage structure shown in FIG. 3.
Фиг. 6 изображает частичное сечение по линии С-С рычажной конструкции для многомерного датчика силы и крутящего момента, изображенной на фиг. 3.Fig. 6 is a partial cross-sectional view along line C-C of the multi-dimensional force and torque sensor linkage structure shown in FIG. 3.
На чертежах: 100 - рычажная конструкция для многомерного датчика силы и крутящего момента; 110 - внешнее кольцо; 120 - внутреннее кольцо; 130 - деформационная балка; 131 - основной балочный сегмент; 1311 - первая поверхность; 1312 - первая выемка; 132 - дополнительный балочный сегмент; 1321 - вторая поверхность; 1322 - третья поверхность; 1323 - вторая выемка; 1324 - третья выемка; 141 - первый тензодатчик; 142 - второй тензодатчик; 143 - третий тензодатчик; 150 - изгибная щель.In the drawings: 100 - lever structure for a multidimensional force and torque sensor; 110 - outer ring; 120 - inner ring; 130 - deformation beam; 131 - main beam segment; 1311 - first surface; 1312 - first notch; 132 - additional beam segment; 1321 - second surface; 1322 - third surface; 1323 - second notch; 1324 - third notch; 141 - first strain gauge; 142 - second strain gauge; 143 - third strain gauge; 150 - bending slot.
Осуществление изобретенияCarrying out the invention
Для облегчения понимания настоящего изобретения далее изобретение будет описано подробно со ссылками на прилагаемые чертежи. Предпочтительные варианты осуществления изобретения представлены на прилагаемых чертежах. Однако настоящее изобретение может быть осуществлено во множестве разных форм, и не ограничено описанными вариантами. Назначение представленных вариантов осуществления заключается скорее в том, чтобы обеспечить полное понимание настоящего изобретения.To facilitate understanding of the present invention, the invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. Preferred embodiments of the invention are shown in the accompanying drawings. However, the present invention can be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described. The purpose of the presented embodiments is rather to provide a thorough understanding of the present invention.
Если не указано иное, то все технические и научные термины, использованные в настоящем описании, имеют те же значения, которые в общем должны быть понятны специалистам в области, к которой относится настоящее изобретение. В данном случае термины, использованные в описании настоящего изобретения, предназначены для описания конкретных вариантов осуществления изобретения, а не ограничения изобретения. Используемый в описании союз «и/или» включает любую комбинацию или все комбинации одного или более соответствующих перечисленных элементов.Unless otherwise indicated, all technical and scientific terms used in this description have the same meanings as generally understood by those skilled in the art to which the present invention relates. As used herein, the terms used in the description of the present invention are intended to describe specific embodiments of the invention and not to limit the invention. As used herein, the conjunction “and/or” includes any or all combinations of one or more of the respective listed elements.
При описании взаимного расположения, если не указано иное, то, когда говорится, что элемент находится «на» другом элементе, то он может располагаться непосредственно на другом элементе, или могут также присутствовать промежуточные элементы. Следует также понимать, что когда говорится, что элемент находится «между» двумя элементами, то он может быть единственным находящимся между указанными двумя элементами, или могут также присутствовать один или более промежуточных элементов.When describing relative positions, unless otherwise indicated, when an element is said to be "on" another element, it may be located directly on the other element, or there may also be intermediate elements. It should also be understood that when an element is said to be “between” two elements, it may be the only one between said two elements, or one or more intermediate elements may also be present.
В случае, когда в описании используются термины «содержать» или «включать в себя», может также быть добавлен и другой компонент, если явным образом не использованы такие термины, как «только» или «состоящий из», или им подобные. Если не указано обратное, то термины, приведенные в единственном числе, могут включать в себя и множественное число, и не следует понимать, что их число равно единице.Where the terms “comprise” or “include” are used in the specification, another component may also be added unless terms such as “only” or “consisting of” or the like are expressly used. Unless otherwise noted, terms appearing in the singular may include the plural and are not to be construed to refer to one.
Кроме того, чертежи представлены не в масштабе 1:1, и соответствующие размеры элементов изображены на чертежах только как пример, и не обязательно соответствуют истинному размеру.In addition, the drawings are not to a 1:1 scale, and the corresponding element sizes depicted in the drawings are for illustrative purposes only and are not necessarily true to size.
Как было сказано в разделе «Уровень техники», в традиционном многомерном датчике силы и крутящего момента для измерения величин сил и крутящих моментов в различных направлениях необходимо формировать соответствующие тензодатчики на различных поверхностях деформационной балки, и, следовательно, тензодатчики необходимо формировать много раз в процессе станочного изготовления многомерного датчика силы и крутящего момента. Если рассмотреть деформационную балку и рычажную конструкцию датчика крутящего момента, то некоторые тензодатчики вполне вероятно должны быть расположены очень плотно, что не только увеличивает сложность формирования тензодатчиков, но также влияет на скорость формирования тензодатчиков, что приводит к низкой эффективности станочного изготовления традиционного многомерного датчика силы и крутящего момента.As discussed in the "Background Art" section, in the traditional multi-dimensional force and torque sensor, in order to measure the magnitudes of forces and torques in different directions, it is necessary to form corresponding strain gauges on different surfaces of the deformation beam, and therefore, the strain gauges need to be formed many times during the machine tooling process. manufacturing a multidimensional force and torque sensor. If we consider the deformation beam and the lever structure of the torque sensor, some load cells are likely to be arranged very tightly, which not only increases the complexity of forming the load cells, but also affects the forming speed of the load cells, resulting in low efficiency in the machining production of traditional multi-dimensional force sensor and torque.
На основании вышеизложенного далее будет раскрыта рычажная конструкция для многомерного датчика силы и крутящего момента и многомерный датчик силы и крутящего момента. Многомерный датчик силы и крутящего момента содержит рычажную конструкцию многомерного датчика силы и крутящего момента.Based on the above, a linkage structure for a multi-dimensional force and torque sensor and a multi-dimensional force and torque sensor will now be disclosed. The multi-dimensional force and torque sensor includes a multi-dimensional force and torque sensor lever structure.
Фиг. 1 и фиг. 2, соответственно, схематически иллюстрируют рычажную конструкцию для многомерного датчика силы и крутящего момента в соответствии с вариантом осуществления I и вариантом осуществления II настоящего изобретения. Чтобы упростить описание, чертежи иллюстрируют только конструкции, относящиеся к вариантам осуществления настоящего изобретения.Fig. 1 and fig. 2, respectively, schematically illustrate a linkage structure for a multi-dimensional force and torque sensor according to Embodiment I and Embodiment II of the present invention. To simplify the description, the drawings illustrate only structures related to embodiments of the present invention.
Согласно фиг. 1 и фиг. 2, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения рычажная конструкция 100 для многомерного датчика силы и крутящего момента содержит внешнее кольцо 110, внутреннее кольцо 120 и по меньшей мере две деформационные балки 130.According to FIG. 1 and fig. 2, in a preferred embodiment of the present invention, the linkage structure 100 for a multidimensional force and torque sensor includes an outer ring 110, an inner ring 120, and at least two deformation beams 130.
Внутреннее кольцо 120 расположено внутри внешнего кольца 110 соосно с последним. В частности, внешнее кольцо 110 и внутреннее кольцо 120 являются концентрическими. Конструкция внешнего кольца 110 может быть такой же, как и внутреннего кольца 120 или может отличаться от конструкции внутреннего кольца 120, при этом конструкция может быть пластинчатого вида или цилиндрического вида с одинаковой формой внутренней стенки и наружной стенки, или же пластинчатого вида или цилиндрического вида с разной формой внутренней стенки и наружной стенки.The inner ring 120 is located inside the outer ring 110 coaxially with the latter. Specifically, the outer ring 110 and the inner ring 120 are concentric. The design of the outer ring 110 may be the same as the inner ring 120 or may be different from the design of the inner ring 120, and the design may be plate-type or cylindrical with the same shape of the inner wall and outer wall, or plate-type or cylindrical with different shapes of the inner wall and outer wall.
По меньшей мере две деформационных балки 130 расположены равномерно на расстоянии друг от друга в круговом направлении внутреннего кольца 120. Каждая деформационная балка 130 содержит основной балочный сегмент 131 и дополнительный балочный сегмент 132, которые расположены перекрестно друг другу. Форма сечения основного балочного сегмента 131 в направлении перпендикулярном продольному, и форма сечения дополнительного балочного сегмента 132 в направлении перпендикулярном продольному может представлять собой прямоугольник, трапецию или иметь неправильную форму с линиями сторон, образованными кривыми, Т-образную форму, U-образную форму и т.п.At least two deformation beams 130 are spaced evenly apart in the circumferential direction of the inner ring 120. Each deformation beam 130 includes a main beam segment 131 and an additional beam segment 132, which are located crosswise to each other. The cross-sectional shape of the main beam segment 131 in the perpendicular longitudinal direction, and the cross-sectional shape of the additional beam segment 132 in the perpendicular longitudinal direction may be a rectangle, a trapezoid, or an irregular shape with side lines formed by curves, a T-shape, a U-shape, etc. .P.
Два конца дополнительного балочного сегмента 132 соединены с внутренней стенкой внешнего кольца 110. Два конца основного балочного сегмента 131 соединены, соответственно, со средней частью дополнительного балочного сегмента 132 и с наружной стенкой внутреннего кольца 120. Следовательно, внешнее кольцо 110 жестко соединено с внутренним кольцом 120 через деформационную балку 130. Основной балочный сегмент 131, дополнительный балочный сегмент 132, внешнее кольцо 110 и внутреннее кольцо 120 могут быть жестко соединены посредством сварки, винтов, заклепок и т.п., или могут быть отформованы как одно целое путем станочной обработки, литья и т.п. При практическом применении многомерного датчика силы и крутящего момента, после того как вращательная нагрузка оказывается приложенной к внешнему кольцу 110 или внутреннему кольцу 120, внешнее кольцо 110 и внутреннее кольцо 120 стремятся повернуться друг относительно друга, вызывая деформацию основного балочного сегмента 131 и дополнительного балочного сегмента 132.The two ends of the additional beam segment 132 are connected to the inner wall of the outer ring 110. The two ends of the main beam segment 131 are connected, respectively, to the middle part of the additional beam segment 132 and to the outer wall of the inner ring 120. Therefore, the outer ring 110 is rigidly connected to the inner ring 120 through the expansion beam 130. The main beam segment 131, the additional beam segment 132, the outer ring 110 and the inner ring 120 may be rigidly connected by welding, screws, rivets, etc., or may be formed as one piece by machining, casting and so on. In the practical application of a multidimensional force and torque sensor, after a rotational load is applied to the outer ring 110 or the inner ring 120, the outer ring 110 and the inner ring 120 tend to rotate relative to each other, causing deformation of the main beam segment 131 and the additional beam segment 132 .
Необходимо отметить, что в каждой деформационной балке 130 основной балочный сегмент 131 и дополнительный балочный сегмент 132 направлены перекрестно друг другу. То есть основной балочный сегмент 131 и дополнительный балочный сегмент перпендикулярны друг другу, или между основным балочным сегментом 131 и дополнительным балочным сегментом 132 имеется внутренний угол величиной менее 90°.It should be noted that in each deformation beam 130, the main beam segment 131 and the additional beam segment 132 are directed crosswise to each other. That is, the main beam segment 131 and the additional beam segment are perpendicular to each other, or there is an internal angle of less than 90° between the main beam segment 131 and the additional beam segment 132.
В частности, деформационная балка 130 выполнена из мартенситной нержавеющей стали, чтобы улучшить усталостные свойства и коррозионную стойкость деформационной балки 130. За счет этого срок службы деформационной балки 130 эффективно увеличивается, и таким образом дополнительно увеличивается срок службы многомерного датчика силы и крутящего момента.In particular, the deformation beam 130 is made of martensitic stainless steel to improve the fatigue properties and corrosion resistance of the deformation beam 130. By this, the service life of the deformation beam 130 is effectively increased, and thus the service life of the multi-dimensional force and torque sensor is further increased.
Каждый основной балочный сегмент 131 снабжен первым тензодатчиком 141, а каждый дополнительный балочный сегмент 132 снабжен вторым тензодатчиком 142 и третьим тензодатчиком 143, расположенными на расстоянии друг от друга. В каждой деформационной балке 130 первый тензодатчик 141 и второй тензодатчик 142, соответственно, расположены с любой стороны от основного балочного сегмента 131. Первый тензодатчик 141 выполнен с возможностью определения первой информации о деформации соответствующей позиции на основном балочном сегменте, а второй тензодатчик 142 и третий тензодатчик 143 выполнены с возможностью соответственно определения второй информации о деформации и третьей информации о деформации соответствующих позиций на дополнительном балочном сегменте 132. В многомерном датчике силы и крутящего момента получение величин крутящего момента и величин силы по различным направлениям измеряемого объекта осуществляется на основе первой информации о деформации, второй информации о деформации и третьей информации о деформации. Например, на основе первой информации о деформации, второй информации о деформации и третьей информации о деформации соответственно получают величины сил по оси X, оси Y и оси Z, или, соответственно, получают величины крутящего момента относительно оси X, оси Y и оси Z.Each main beam segment 131 is provided with a first load cell 141, and each additional beam segment 132 is provided with a second load cell 142 and a third load cell 143 spaced apart from each other. In each deformation beam 130, a first strain gauge 141 and a second strain gauge 142 are respectively located on either side of the main beam segment 131. The first strain gauge 141 is configured to determine first strain information of a corresponding position on the main beam segment, and the second strain gauge 142 and the third strain gauge 143 are configured to respectively determine second strain information and third strain information of corresponding positions on the additional beam segment 132. In a multi-dimensional force and torque sensor, obtaining torque values and force values in various directions of the measured object is carried out based on the first strain information, second strain information and third strain information. For example, based on the first strain information, the second strain information, and the third strain information, force values about the X-axis, Y-axis, and Z-axis are respectively obtained, or torque values about the X-axis, Y-axis, and Z-axis are respectively obtained.
В частности, каждый основной балочный сегмент 131 расположен перпендикулярно соединенному с ним дополнительному балочному сегменту 132; этим гарантируется, что первый тензодатчик 141, второй тензодатчик 142 и третий тензодатчик 143 могут одновременно измерять величины сил, соответственно, в направлении X, направлении Y и направлении Z, которые перпендикулярны друг другу, или одновременно измерять величины крутящих моментов соответственно относительно оси X, оси Y и оси Z, облегчая последующую обработку результатов измерений многомерного датчика сил и крутящего момента, и улучшая точность измерений.In particular, each main beam segment 131 is located perpendicular to the additional beam segment 132 connected thereto; This ensures that the first strain gauge 141, the second strain gauge 142 and the third strain gauge 143 can simultaneously measure magnitudes of forces, respectively, in the X-direction, Y-direction and Z-direction, which are perpendicular to each other, or simultaneously measure magnitudes of torques, respectively, about the X-axis, axis Y and Z axes, facilitating the subsequent processing of the measurement results of the multi-dimensional force and torque sensor, and improving the measurement accuracy.
В частности, между боковой поверхностью дополнительного балочного сегмента 132 (обращенной в противоположную сторону от внутреннего кольца 120) и внутренней стенкой внешнего кольца 110 образована изгибная щель 150. За счет формирования изгибной щели 150 дополнительный балочный сегмент 132 более предрасположен к деформации; при этом последующее измерение крутящего момента или угла кручения является более легким и более чувствительным, и повышается чувствительность и точность измерений многомерного датчика силы и крутящего момента.Specifically, a bending slot 150 is formed between the side surface of the additional beam segment 132 (facing away from the inner ring 120) and the inner wall of the outer ring 110. By forming the bending slot 150, the additional beam segment 132 is more prone to deformation; whereby subsequent measurement of torque or torsion angle is easier and more sensitive, and the sensitivity and measurement accuracy of the multi-dimensional force and torque sensor is improved.
Первый тензодатчик 141, второй тензодатчик 142 и третий тензодатчик 143 расположены на одной и той же стороне внутреннего кольца 120. То есть первый тензодатчик 141, второй тензодатчик 142 и третий тензодатчик 143 расположены на одной и той же стороне деформационной балки 130, так что первый тензодатчик 141, второй тензодатчик 142 и третий тензодатчик 143 имеют одинаковую ориентацию. В частности, первый тензодатчик 141, второй тензодатчик 142 и третий тензодатчик 143 перпендикулярны центральной оси внутреннего кольца 120.The first load cell 141, the second load cell 142 and the third load cell 143 are located on the same side of the inner ring 120. That is, the first load cell 141, the second load cell 142 and the third load cell 143 are located on the same side of the deformation beam 130, so that the first load cell 141, the second load cell 142 and the third load cell 143 have the same orientation. Specifically, the first strain gauge 141, the second strain gauge 142, and the third strain gauge 143 are perpendicular to the central axis of the inner ring 120.
В многомерном датчике силы и крутящего момента, благодаря тому факту, что первый тензодатчик 141, второй тензодатчик 142 и третий тензодатчик 143 для измерения деформации в различных направлениях расположены на одной и той же стороне деформационной балки 130, формирование всех тензодатчиков на деформационной балке 130 может быть совершено одновременно. По сравнению с ситуацией, когда при станочном изготовлении традиционного датчика силы и крутящего момента тензодатчики необходимо формировать несколько раз на различных поверхностях деформационной балки 130, время формирования тензодатчиков может быть значительно сокращено за счет вышеупомянутого способа формирования всех тензодатчиков одновременно, и, следовательно, может быть объективно повышена эффективность станочного изготовления многомерного датчика силы и крутящего момента.In the multi-dimensional force and torque sensor, due to the fact that the first strain gauge 141, the second strain gauge 142 and the third strain gauge 143 for measuring strain in different directions are located on the same side of the strain beam 130, the formation of all strain gauges on the strain beam 130 can be completed at the same time. Compared with the situation where, in the machine manufacturing of a traditional force and torque sensor, the strain gauges need to be formed several times on different surfaces of the deformation beam 130, the formation time of the strain gauges can be greatly reduced by the above-mentioned method of forming all the strain gauges at the same time, and therefore can be objectively The efficiency of machine manufacturing of a multidimensional force and torque sensor has been improved.
Кроме того, поскольку первый тензодатчик 141, второй тензодатчик 142 и третий тензодатчик 143 расположены на одной и той же стороне внутреннего кольца 120, пространство вокруг позиций, в которых расположены первый тензодатчик 141, второй тензодатчик 142 и третий тензодатчик 143, сравнительно большое, и формирование каждого тензодатчика на деформационной балке отличается большей простотой и удобством, при этом может быть действенно повышена эффективность станочного изготовления многомерного датчика силы и крутящего момента.In addition, since the first load cell 141, the second load cell 142 and the third load cell 143 are located on the same side of the inner ring 120, the space around the positions at which the first load cell 141, the second load cell 142 and the third load cell 143 are located is relatively large, and the formation Each strain gauge on the deformation beam is more simple and convenient, and the machine manufacturing efficiency of the multi-dimensional force and torque sensor can be effectively improved.
Согласно некоторым вариантам осуществления изобретения, первый тензодатчик 141, второй тензодатчик 142 и третий тензодатчик 143 расположены в одной плоскости. Следовательно, боковая поверхность, снабженная первым тензодатчиком 141 основного балочного сегмента 131, расположена вровень с боковой поверхностью, снабженной вторым тензодатчиком 142 и третьим тензодатчиком 143 дополнительного балочного сегмента 132. Качество формирования всех тензодатчиков может быть гарантировано при одновременном формировании указанных тензодатчиков, так что многомерный датчик силы и крутящего момента будет обладать и высоким качеством станочного изготовления и качеством изделия как такового.According to some embodiments of the invention, the first strain gauge 141, the second strain gauge 142, and the third strain gauge 143 are located in the same plane. Therefore, the side surface provided with the first load cell 141 of the main beam segment 131 is flush with the side surface provided with the second load cell 142 and the third load cell 143 of the additional beam segment 132. The formation quality of all the load cells can be guaranteed by simultaneously forming these load cells, so that the multidimensional sensor force and torque will have both high quality machine manufacturing and quality of the product as such.
Кроме того, согласно некоторым вариантам осуществления изобретения, внешнее кольцо 110, внутреннее кольцо 120, основной балочный сегмент 131 и дополнительный балочный сегмент 132 образуют единую формованную конструкцию. Внешнее кольцо 110 имеет первую поверхность на той же стороне, где расположен первый тензодатчик 141. Внутреннее кольцо 120 имеет вторую поверхность на той же стороне, где расположен первый тензодатчик 141. Боковая поверхность, снабженная первым тензодатчиком 141 основного балочного сегмента 131, боковая поверхность, снабженная вторым тензодатчиком 142 дополнительного балочного сегмента 132, упомянутая первая поверхность и вторая поверхность все расположены вровень друг с другом.In addition, according to some embodiments of the invention, the outer ring 110, the inner ring 120, the main beam segment 131 and the additional beam segment 132 form a single molded structure. The outer ring 110 has a first surface on the same side where the first load cell 141 is located. The inner ring 120 has a second surface on the same side where the first load cell 141 is located. A side surface provided with the first load cell 141 of the main beam segment 131, a side surface provided by the second strain gauge 142 of the additional beam segment 132, said first surface and the second surface are all flush with each other.
Внешнее кольцо 110, внутреннее кольцо 120, основной балочный сегментOuter ring 110, inner ring 120, main beam segment
131 и дополнительный балочный сегмент 132 отформованы как единое целое, за счет чего обеспечивается не только более жесткое соединение основного балочного сегмента 131 с дополнительным балочным сегментом 132, соединение основного балочного сегмента 131 с внутренним кольцом 120 и соединение дополнительного балочного сегмента с внешним кольцом 110, но также улучшается стабильность рычажной конструкции 100 для многомерного датчика силы и крутящего момента, и таким образом многомерный датчик силы и крутящего момента имеет более продолжительный срок службы и повышенную надежность при работе. Кроме того, благодаря тому, что боковая поверхность, снабженная первым тензодатчиком 141 основного балочного сегмента 131, боковая поверхность, снабженная вторым тензодатчиком 142 дополнительного балочного сегмента 132, указанная первая поверхность и вторая поверхность все расположены вровень друг с другом, может быть также упрощено станочное изготовление рычажной конструкции 100 для многомерного датчика силы и крутящего момента, и одновременно может быть гарантировано, что первый тензодатчик 141, второй тензодатчик 142 и третий тензодатчик 143 расположены в одной плоскости, а это способствует дальнейшему повышению эффективности станочного изготовления многомерного датчика силы и крутящего момента.131 and the additional beam segment 132 are molded as a single unit, thereby providing not only a more rigid connection of the main beam segment 131 to the additional beam segment 132, a connection of the main beam segment 131 to the inner ring 120, and a connection of the additional beam segment to the outer ring 110, but The stability of the linkage structure 100 for the multi-dimensional force and torque sensor is also improved, and thus the multi-dimensional force and torque sensor has a longer service life and improved operational reliability. In addition, due to the fact that the side surface provided with the first load cell 141 of the main beam segment 131, the side surface provided with the second load cell 142 of the additional beam segment 132, said first surface and the second surface are all flush with each other, machine manufacturing can also be simplified linkage structure 100 for the multi-dimensional force and torque sensor, and at the same time, it can be ensured that the first load cell 141, the second load cell 142 and the third load cell 143 are located in the same plane, which further improves the efficiency of machine manufacturing of the multi-dimensional force and torque sensor.
Согласно фиг. 3 и фиг. 4, в некоторых вариантах осуществления изобретения внешнее кольцо 110 и внутреннее кольцо 120 оба имеют пластинчатую конструкцию. В направлении центральной оси внутреннего кольца 120 размер основного балочного сегмента 131 и размер дополнительного балочного сегментаAccording to FIG. 3 and fig. 4, in some embodiments of the invention, the outer ring 110 and the inner ring 120 are both plate-type. In the direction of the central axis of the inner ring 120, the size of the main beam segment 131 and the size of the additional beam segment
132 меньше, чем размер внешнего кольца 110 и чем размер внутреннего кольца 120. Следовательно, толщина деформационной балки 130 меньше, чем толщина внешнего кольца 110, и чем толщина внутреннего кольца 120. По сравнению с внешним кольцом 110 и с внутренним кольцом 120 основной балочный сегмент 131 и дополнительный балочный сегмент 132 в большей степени предрасположены к деформации, что способствует увеличению чувствительности многомерного датчика силы и крутящего момента.132 is smaller than the size of the outer ring 110 and than the size of the inner ring 120. Therefore, the thickness of the deformation beam 130 is smaller than the thickness of the outer ring 110 and than the thickness of the inner ring 120. Compared with the outer ring 110 and with the inner ring 120, the main beam segment 131 and the additional beam segment 132 are more prone to deformation, which helps to increase the sensitivity of the multidimensional force and torque sensor.
Согласно фиг. 3 - фиг. 6, в некоторых вариантах осуществления изобретения поверхность основного балочного сегмента 131, обращенная в противоположную сторону от первого тензодатчика 141, определена как первая поверхность 1311, причем на первой поверхности 1311, в позиции, в которой данная поверхность совпадает с первым тензодатчиком 141, расположена первая утопленная внутрь выемка 1312. Боковая поверхность дополнительного балочного сегмента 132, обращенная в сторону внешнего кольца 110, и боковая поверхность дополнительного балочного сегмента 132, обращенная в противоположную сторону от внешнего кольца, соответственно, определена как вторая поверхность 1321 и третья поверхность 1322. На второй поверхности 1321 в позициях, в которых вторая поверхность 1321, соответственно, совпадает со вторым тензодатчиком 142 и с третьим тензодатчиком 143, расположены вторые утопленные внутрь выемки 1323. На третьей поверхности 1322 в позициях, в которых третья поверхность 1322, соответственно, совпадает со вторым тензодатчиком 142 и с третьим тензодатчиком 143 расположены третьи утопленные внутрь выемки 1324. В частности, вторые выемки 1323 и третьи выемки 1324 расположены на поверхности стороны дополнительного балочного сегмента 132, обращенной в противоположную сторону от второго тензодатчика 142, что таким образом упрощает станочную обработку дополнительного балочного сегмента.According to FIG. 3 - fig. 6, in some embodiments of the invention, the surface of the main beam segment 131 facing away from the first load cell 141 is defined as a first surface 1311, wherein a first recessed inwardly recessed 1312. The side surface of the additional beam segment 132 facing the outer ring 110 and the side surface of the additional beam segment 132 facing away from the outer ring are respectively defined as the second surface 1321 and the third surface 1322. On the second surface 1321 second inwardly recessed recesses 1323 are located at positions in which the second surface 1321, respectively, coincides with the second strain gauge 142 and the third strain gauge 143. On the third surface 1322, in positions in which the third surface 1322, respectively, coincides with the second strain gauge 142 and third inwardly recessed recesses 1324 are located with the third load cell 143. Specifically, the second recesses 1323 and the third recesses 1324 are located on the surface of the side of the additional beam segment 132 facing away from the second load cell 142, which thereby simplifies the machining of the additional beam segment.
Благодаря созданию первой выемки 1312 можно сократить осевой размер основного балочного сегмента 131 в позиции, в которой на основном балочном сегменте 131 формируют первый тензодатчик, в то время как благодаря созданию вторых выемок 1323 и третьих выемок 1324 можно сократить размер дополнительного балочного сегмента 132 в направлении от внешнего кольца 110 к внутреннему кольцу 120 в позициях, в которых на дополнительном балочном сегменте 132 формируют второй тензодатчик 142 и третий тензодатчик 143, и тем самым гарантировать, что позиция на основном балочном сегменте 131, в которой формируют первый тензодатчик 141, будет в большей степени предрасположена к деформации в первом направлении; при этом два конца дополнительного балочного сегмента 132 подвергаются деформации во втором направлении и третьем направлении, перпендикулярном первому направлению, и увеличивается чувствительность многомерного датчика силы и крутящего момента.By creating the first recess 1312, the axial size of the main beam segment 131 can be reduced at the position at which the first load cell is formed on the main beam segment 131, while by creating the second recesses 1323 and the third recesses 1324, the additional beam segment 132 can be reduced in size away from outer ring 110 to the inner ring 120 at positions in which a second load cell 142 and a third load cell 143 are formed on the additional beam segment 132, and thereby ensure that the position on the main beam segment 131 in which the first load cell 141 is formed will be more prone to deformation in the first direction; whereby the two ends of the additional beam segment 132 are subjected to deformation in a second direction and a third direction perpendicular to the first direction, and the sensitivity of the multidimensional force and torque sensor is increased.
В отношении рассмотренных выше вариантов осуществления изобретения необходимо отметить, что осевой размер основного балочного сегмента 131 относится к толщине основного балочного сегмента 131 в направлении центральной оси внутреннего кольца 120, в то время как размер дополнительного балочного сегмента 132 в направлении от внешнего кольца 110 к внутреннему кольцу 120 относится к размеру дополнительного балочного сегмента 132 в направлении перпендикулярном центральной оси внутреннего кольца 120.With respect to the embodiments discussed above, it should be noted that the axial size of the main beam segment 131 refers to the thickness of the main beam segment 131 in the direction of the central axis of the inner ring 120, while the size of the additional beam segment 132 in the direction from the outer ring 110 to the inner ring 120 refers to the size of the additional beam segment 132 in a direction perpendicular to the central axis of the inner ring 120.
В частности, первая выемка 1312, вторая выемка 1323 и третья выемка 1324 каждая имеет прямоугольное или трапецеидальное сечение. В продольном направлении дополнительного балочного сегмента 132 толщина нижней стенки второй выемки 1323 и толщина нижней стенки третьей выемки 1324 обе постепенно уменьшаются в направлении к основному балочному сегменту 131. В продольном направлении основного балочного сегмента толщина нижней стенки первой выемки 1312 постепенно уменьшается в направлении дополнительного балочного сегмента 132. В соответствии с таким устройством основной балочный сегмент 131 в большей степени предрасположен к деформации в первом направлении в позиции, в которой сформирована первая выемка 1312; дополнительный балочный сегмент 132 в большей степени предрасположен к деформации в позициях, в которых сформированы вторая выемка 1323 и третья выемка 1324, и, таким образом, первый тензодатчик 141, второй тензодатчик 142 и третий тензодатчик 143 в большей степени предрасположены к получению информации о деформации, и дополнительно увеличивается измерительная чувствительность многомерного датчика силы и крутящего момента.Specifically, the first recess 1312, the second recess 1323, and the third recess 1324 each have a rectangular or trapezoidal cross-section. In the longitudinal direction of the additional beam segment 132, the thickness of the bottom wall of the second recess 1323 and the thickness of the bottom wall of the third recess 1324 both gradually decrease towards the main beam segment 131. In the longitudinal direction of the main beam segment, the thickness of the bottom wall of the first recess 1312 gradually decreases towards the additional beam segment 132. According to such an arrangement, the main beam segment 131 is more prone to deformation in the first direction at the position at which the first recess 1312 is formed; the additional beam segment 132 is more prone to deformation at the positions at which the second recess 1323 and the third recess 1324 are formed, and thus the first strain gauge 141, the second strain gauge 142, and the third strain gauge 143 are more susceptible to receiving strain information, and the measurement sensitivity of the multidimensional force and torque sensor is further increased.
Согласно некоторым вариантам осуществления изобретения, внутреннее кольцо 120 имеет пластинчатую структуру в виде кругового кольца. Направление, в котором проходит основной балочный сегмент 131 соответствует диаметральному направлению внутреннего кольца 120. Следовательно, основной балочный сегмент 131 проходит в направлении диаметра внутреннего кольца 120, чем гарантируется, что основной балочный сегмент может испытывать деформацию своевременно и точно, когда внешнее кольцо 110 и внутреннее кольцо 120 поворачиваются относительно друг друга, что тем самым увеличивает измерительную чувствительность и измерительную точность многомерного датчика силы и крутящего момента.According to some embodiments of the invention, the inner ring 120 has a plate structure in the form of a circular ring. The direction in which the main beam segment 131 extends corresponds to the diametral direction of the inner ring 120. Therefore, the main beam segment 131 extends in the diameter direction of the inner ring 120, which ensures that the main beam segment can experience deformation timely and accurately when the outer ring 110 and the inner the ring 120 rotate relative to each other, thereby increasing the measurement sensitivity and measurement accuracy of the multidimensional force and torque sensor.
Согласно некоторым вариантам осуществления изобретения, первый тензодатчик 141, второй тензодатчик 142 и третий тензодатчик 143, все из них электрически соединены с управляющей микросхемой в многомерном датчике силы и крутящего момента методом перевернутого чипа (англ. flip process). Метод перевернутого чипа относится к сравнительно освоенному процессу в отрасли сборки чипов, и за счет использования метода перевернутого чипа первый тензодатчик 141, второй тензодатчик 142 и третий тензодатчик 143 могут быть электрически соединены с управляющей микросхемой без сварки или соединения большого числа выводов, так что указанная операция является более простой, проще реализовать автоматизацию, сокращается стоимость, и дополнительно увеличивается эффективность станочного изготовления многомерного датчика силы и крутящего момента.According to some embodiments of the invention, the first strain gauge 141, the second strain gauge 142, and the third strain gauge 143 are all electrically coupled to a control chip in the multi-dimensional force and torque sensor by a flip process. The inverted chip method refers to a relatively mature process in the chip assembly industry, and by using the inverted chip method, the first load cell 141, the second load cell 142 and the third load cell 143 can be electrically connected to the control chip without welding or connecting a large number of leads, so that the said operation is simpler, automation is easier to implement, cost is reduced, and the efficiency of machine manufacturing of multi-dimensional force and torque sensor is further increased.
Согласно некоторым вариантам осуществления изобретения, первый тензодатчик 141 представляет собой нанопленочный тензорезистор, сформированный на основном балочном сегменте 131 путем осаждения методом напыления. Второй тензодатчик 142 и третий тензодатчик 143 оба представляют собой нанопленочные тензорезисторы, сформированные на дополнительном балочном сегменте 132 путем осаждения методом напыления. Следовательно, благодаря технологии нанесения пленок путем осаждения методом напыления сила сцепления между первым тензодатчиком 141 и основным балочным сегментом 131 значительно увеличивается, и сила сцепления между вторым тензодатчиком 142, а также третьим тензодатчиком 143 и дополнительным балочным сегментом 132 также увеличивается, вероятность отслоения тензодатчиков от деформационной балки 130 снижается, и эффективно увеличивается срок службы многомерного датчика силы и крутящего момента. Кроме того, использование вышеуказанной технологии нанесения пленок путем осаждения методом напыления может дать многомерному датчику силы и крутящего момента такие преимущества, как низкий температурный коэффициент, отсутствие дрейфа, малое время задержки сигнала, повышенную общую точность и пригодность для работы в условиях повышенных температур.According to some embodiments of the invention, the first strain gauge 141 is a nanofilm strain gauge formed on the main beam segment 131 by sputter deposition. The second strain gauge 142 and the third strain gauge 143 are both nanofilm strain gauges formed on the additional beam segment 132 by sputter deposition. Therefore, due to the sputter deposition film technology, the adhesive force between the first strain gauge 141 and the main beam segment 131 is greatly increased, and the adhesive force between the second strain gauge 142 as well as the third strain gauge 143 and the additional beam segment 132 is also increased, the likelihood of the strain gauges being peeled off from the deformation beam 130 is reduced, and the service life of the multi-dimensional force and torque sensor is effectively increased. In addition, the use of the above film deposition technology by sputter deposition can provide the multi-dimensional force and torque sensor with advantages such as low temperature coefficient, no drift, short signal delay time, improved overall accuracy and suitability for operation at elevated temperatures.
Технические признаки рассмотренных выше вариантов осуществления изобретения можно произвольно комбинировать, при этом для упрощения описания изобретения в него не включено описание всех возможных комбинаций технических признаков. Однако пока комбинации технических признаков не противоречат друг другу, такие технические признаки следует рассматривать как принадлежащие объему раскрытия настоящего описания.The technical features of the above-discussed embodiments of the invention can be arbitrarily combined, and in order to simplify the description of the invention, a description of all possible combinations of technical features is not included herein. However, as long as combinations of technical features are not inconsistent with each other, such technical features should be considered to be within the scope of the disclosure of the present specification.
Вышеприведенные варианты осуществления изобретения представляют лишь несколько вариантов реализации изобретения, а описание является конкретным и подробным, но его не следует рассматривать как ограничение объема настоящего изобретения. Следует отметить, что специалистами в данной области могут быть созданы несколько вариантов и модификаций, которые не выходят за рамки идеи настоящего изобретения, и которые все попадают в объем охраны настоящего изобретения. При этом объем охраны настоящего изобретения определяется прилагаемой формулой изобретения.The above embodiments represent only a few embodiments of the invention, and the description is specific and detailed, but should not be construed as limiting the scope of the present invention. It should be noted that several variations and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention, and which all fall within the scope of the present invention. In this case, the scope of protection of the present invention is determined by the attached claims.
Claims (18)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210002042.3 | 2022-01-04 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2802530C1 true RU2802530C1 (en) | 2023-08-30 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU917012A1 (en) * | 1980-04-03 | 1982-03-30 | Предприятие П/Я М-5539 | Device for measuring axial force |
| US6324919B1 (en) * | 1998-02-04 | 2001-12-04 | Michigan Scientific Corporation | Multi-axis wheel load transducer |
| CN104048791B (en) * | 2014-06-24 | 2016-01-13 | 东南大学 | A kind of diesis beam type six-dimensional force of low retinoic acid syndrome and torque sensor |
| CN209043499U (en) * | 2018-11-16 | 2019-06-28 | 合肥工业大学 | A kind of six-dimension force sensor cloth chip architecture |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU917012A1 (en) * | 1980-04-03 | 1982-03-30 | Предприятие П/Я М-5539 | Device for measuring axial force |
| US6324919B1 (en) * | 1998-02-04 | 2001-12-04 | Michigan Scientific Corporation | Multi-axis wheel load transducer |
| CN104048791B (en) * | 2014-06-24 | 2016-01-13 | 东南大学 | A kind of diesis beam type six-dimensional force of low retinoic acid syndrome and torque sensor |
| CN209043499U (en) * | 2018-11-16 | 2019-06-28 | 合肥工业大学 | A kind of six-dimension force sensor cloth chip architecture |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102080426B1 (en) | Force / torque sensor with instrumentation on less than 4 beam surfaces | |
| Liang et al. | Design and fabrication of a six-dimensional wrist force/torque sensor based on E-type membranes compared to cross beams | |
| KR101293984B1 (en) | Strain gauge type force-torque sensor and method for manufacturing the same | |
| WO2021051950A1 (en) | Load platform micro displacement measurement method of multi-dimensional force sensor, and measurement sensitive element mounting method | |
| US8776616B2 (en) | Multiaxial force-torque sensors | |
| US9869597B1 (en) | Compound strain gage carrier for multi-axis force/torque sensing | |
| CN111094922B (en) | Force sensor, torque sensor, force sensing sensor, fingertip force sensor, and method for manufacturing same | |
| JPH0511255B2 (en) | ||
| CN108918013A (en) | A kind of compliant mechanism is from decoupling six-dimension force sensor | |
| US20140144252A1 (en) | Torque sensor | |
| RU2802530C1 (en) | Lever structure for multi-dimensional force and torque sensor and multi-dimensional force and torque sensor | |
| CN110987243B (en) | F-shaped elastic force sensor based on lever principle | |
| CN110361115B (en) | Piezoelectric sensing module, detection method of piezoelectric sensing module and piezoelectric induction detection system of piezoelectric sensing module | |
| CN208595994U (en) | A kind of compliant mechanism is from decoupling six-dimension force sensor | |
| KR20130049918A (en) | 6-axis force-torque sensor for measuring electrostatic capacity | |
| CN110274725A (en) | A kind of six-axis force sensor sensitive structure based on quartz vibration beam | |
| US20050120809A1 (en) | Robotic force sensing device | |
| CN115107074A (en) | Clamping device, robot and force information sensing method | |
| CN114791333A (en) | Force sensor measurement coordinate system calibration method, device, equipment and storage medium | |
| CN111152201B (en) | Variable stiffness and six-dimensional force sensing passive compliant device for automated assembly | |
| KR20230105637A (en) | Force arm structure for multi-dimensional force and torque sensor and multi-dimensional force and torque sensor | |
| CN110274717A (en) | A kind of single shaft torque sensor and its sensitive method | |
| WO2023216353A1 (en) | Bolt shear force circumferential distribution measurement method based on array film rotation calibration | |
| JPH10104097A (en) | Load detector | |
| US11920993B1 (en) | Miniature combined multi-axis force sensor structure |