一种高精度的六维力传感器

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，具体为一种高精度的六维力传感器。

背景技术

多维力与力矩传感器是机电控制系统中一类非常重要的机械量测量传感器，它是保证精密装配、精密操作、精密控制以及人机交互控制的基础元件，也是机器人完成接触性作业任务的保障，如空间探测技术、空间机械手力控制、工业机器人、水下机器人遥控操作等都需要大量程高精度多维力与力矩传感器。

现今市场上的传感器种类繁多，基本可以满足人们的使用需求，但是依然存在一定的问题：传感器在使用时一般很难实现解耦精度高、适合有大中空的使用场合、弹性体材料少的功能，从而容易导致传感器在使用过程中出现精度差、中间圆环尺寸小、有些使用场合无法使用、整体重量重的现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高精度的六维力传感器，以解决上述背景技术中提出传感器使用时很难实现解耦精度高、适合有大中空的使用场合、弹性体材料少的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高精度的六维力传感器，包括环形弹性体，所述环形弹性体的下方设置有外壳，所述环形弹性体由上安装块、环形结构与下安装块组成，所述上安装块的下方设置有下安装块，所述上安装块和下安装块的中间设置有环形结构。

优选的，所述上安装块的表面设置有第一螺纹孔与固定槽，且上安装块的形状包括但不限于圆环体，圆柱形，长方体，正方体。

优选的，所述上安装块表面的边缘位置处开设有第一螺纹孔，且第一螺纹孔沿上安装块的中轴线对称分布，并且第一螺纹孔的数量从2～8不限，所述上安装块的内部开设有固定槽。

优选的，所述环形结构的一侧设置有避空槽，并且环形结构包含但不限于正六边形，圆环形，正八边形。

优选的，所述环形结构两侧的上安装块和下安装块表面皆开设有避空槽，且避空槽以环形结构的中轴线为中心对称分布。

优选的，所述下安装块的中轴线与上安装块的中轴线重合，所述下安装块的表面设置有台阶、螺丝孔与第二螺纹孔，且下安装块的形状包括但不限于圆环体，圆柱形，长方体，正方体。

优选的，所述下安装块顶部位置处的表面皆开设有第二螺纹孔，且第二螺纹孔沿下安装块的中轴线对称分布，并且第二螺纹孔的数量从2～8不限，所述第二螺纹孔一侧的下安装块表面皆开设有螺丝孔，且螺丝孔沿下安装块的中轴线对称分布。

优选的，所述下安装块底部位置处的表面设置有台阶，且台阶内侧的表面与下安装块边缘位置处的表面固定连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该高精度的六维力传感器结构解耦，耦合小，解耦精度高、适合有大中空的使用场合、弹性体材料少，重量轻便，适合各型号的机器人使用；

1、通过设置有第一螺纹孔、固定槽、第二螺纹孔以及环形结构，将螺钉通过螺丝孔与外壳的表面固定连接，随后，将上安装块放置于客户的安装设备的一侧，使螺钉贯穿第一螺纹孔与上安装块固定连接，在固定槽的作用下使传感器与客户的安装设备连接，并在第二螺纹孔的作用下使传感器与客户的安装设备连接，在上安装块与下安装块受到外力作用后，促使环形结构在避空槽的作用下产生弹性应变，传感器在使用时结构解耦，耦合小，解耦精度高、适合有大中空的使用场合、弹性体材料少，重量轻便，适合各型号的机器人使用。

附图说明

图1为本发明的三维立体结构示意图；

图2为本发明的环形弹性体结构示意图。

图中：1、环形弹性体；101、外壳；2、上安装块；201、第一螺纹孔；202、固定槽；3、环形结构；301、避空槽；4、下安装块；401、台阶；402、螺丝孔；403、第二螺纹孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”“上、下、左、右”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。同时，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“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，也可以是电性连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明提供的一种高精度的六维力传感器的结构如图1和图2所示，包括环形弹性体1，环形弹性体1的下方设置有外壳101，环形弹性体1由上安装块2、环形结构3与下安装块4组成，上安装块2的表面设置有第一螺纹孔201与固定槽202，且上安装块2的形状包括但不限于圆环体，圆柱形，长方体，正方体，上安装块2表面的边缘位置处开设有第一螺纹孔201，且第一螺纹孔201沿上安装块2的中轴线对称分布，并且第一螺纹孔201的数量从2～8不限，上安装块2的内部开设有固定槽202，上安装块2的下方设置有下安装块4，且下安装块4的中轴线与上安装块2的中轴线重合，下安装块4的表面设置有台阶401、螺丝孔402与第二螺纹孔403，且下安装块4的形状包括但不限于圆环体，圆柱形，长方体，正方体，下安装块4顶部位置处的表面皆开设有第二螺纹孔403，且第二螺纹孔403沿下安装块4的中轴线对称分布，并且第二螺纹孔403的数量从2～8不限，第二螺纹孔403一侧的下安装块4表面皆开设有螺丝孔402，且螺丝孔402沿下安装块4的中轴线对称分布，下安装块4底部位置处的表面设置有台阶401，且台阶401内侧的表面与下安装块4边缘位置处的表面固定连接，上安装块2和下安装块4的中间设置有环形结构3，且环形结构3的一侧设置有避空槽301，并且环形结构3包含但不限于正六边形，圆环形，正八边形，环形结构3两侧的上安装块2和下安装块4表面皆开设有避空槽301，且避空槽301以环形结构3的中轴线为中心对称分布。

实施时，将螺钉通过螺丝孔402与外壳101的表面固定连接，随后，将上安装块2放置于客户的安装设备的一侧，使螺钉贯穿第一螺纹孔201与上安装块2固定连接，在固定槽202的作用下使传感器与客户的安装设备连接，并在第二螺纹孔403的作用下使传感器与客户的安装设备连接，在上安装块2与下安装块4受到外力作用后，促使环形结构3在避空槽301的作用下产生弹性应变，传感器在使用时结构解耦，耦合小，解耦精度高、适合有大中空的使用场合、弹性体材料少，重量轻便，适合各型号的机器人使用。

工作原理：使用时，首先将环形弹性体1放置于指定位置处，使台阶401位于外壳101的表面，再将螺钉通过螺丝孔402与外壳101的表面固定连接，随后，将上安装块2放置于客户的安装设备的一侧，使螺钉贯穿第一螺纹孔201与上安装块2固定连接，在固定槽202的作用下使传感器与客户的安装设备连接，并在第二螺纹孔403的作用下使传感器与客户的安装设备连接，在上安装块2与下安装块4受到外力作用后，促使环形结构3在避空槽301的作用下产生弹性应变，传感器在使用时结构解耦，耦合小，解耦精度高、适合有大中空的使用场合、弹性体材料少，重量轻便，适合各型号的机器人使用，最终完成传感器的使用工作。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。