[发明专利]轻型机械臂自适应二维力反馈腕部连接器及传感器

权利要求书

1.轻型机械臂自适应二维力反馈腕部连接器，其特征在于：包括动板(1)、定板(2)、中框(3)、第一弹簧片组件和第二弹簧片组件，其中定板(2)与机械臂连接，动板(1)与末端执行器(11)连接，所述第一弹簧片组件包括n个第一弹簧片(5)，n个第一弹簧片(5)平行排列，固定在定板(2)与中框(3)之间，第二弹簧片组件包括m个第二弹簧片(6)，m个第二弹簧片(6)平行排列，固定在动板(1)与中框(3)之间，所述n个第一弹簧片(5)在A方向产生弹性形变，所述m个第二弹簧片(6)在B方向产生弹性形变，A方向和B方向不重合，其中n、m均为正整数，且n≥2，m≥2；

所述n个第一弹簧片(5)与m个第二弹簧片(6)均固定连接在中框(3)的同一表面，即动板(1)位于定板(2)与中框(3)之间，动板(1)与定板(2)之间不接触；

还包括定板(2)上设置的限位件，用于对动板(1)进行限位；所述限位件包括A方向限位件(12)和B方向限位件(13)，其中A方向限位件(12)与第一弹簧片(5)平行，B方向限位件(13)与第二弹簧片(6)平行；

所述第一弹簧片(5)与第二弹簧片(6)的长度L与宽度W满足：L:W＝3.5～6:1，其中长度L为弹簧片与中框(3)连接的边的长度。

2.根据权利要求1所述的轻型机械臂自适应二维力反馈腕部连接器，其特征在于：所述A方向和B方向互相垂直。

3.根据权利要求1所述的轻型机械臂自适应二维力反馈腕部连接器，其特征在于：所述第一弹簧片(5)与第二弹簧片(6)的个数均为两个。

4.根据权利要求1所述的轻型机械臂自适应二维力反馈腕部连接器，其特征在于：所述n个第一弹簧片(5)与m个第二弹簧片(6)均固定连接在中框(3)的同一表面，即动板(1)位于定板(2)与中框(3)之间，替换为：所述n个第一弹簧片(5)与m个第二弹簧片(6)分别固定连接在中框(3)的两个表面，即中框(3)位于动板(1)与定板(2)之间。

5.根据权利要求4所述的轻型机械臂自适应二维力反馈腕部连接器，其特征在于：所述第一弹簧片(5)与第二弹簧片(6)的个数均大于或等于两个。

6.根据权利要求4或5所述的轻型机械臂自适应二维力反馈腕部连接器，其特征在于：还包括壳体和壳体上设置的限位件，用于对动板(1)进行限位；所述限位件包括A方向限位件和B方向限位件，其中A方向限位件与第一弹簧片(5)平行，B方向限位件与第二弹簧片(6)平行。

7.根据权利要求1-5之一所述的轻型机械臂自适应二维力反馈腕部连接器，其特征在于：所述第一弹簧片(5)与第二弹簧片(6)的弹性形变量为0.5mm～2mm。

8.根据权利要求1-5之一所述的轻型机械臂自适应二维力反馈腕部连接器，其特征在于：所述动板(1)、定板(2)和中框(3)为金属材料。

9.轻型机械臂自适应二维力反馈腕部传感器，其特征在于：包括权利要求1～8之一所述的轻型机械臂自适应二维力反馈腕部连接器，还包括应变片(4)和测量电路，其中每个第一弹簧片(5)与每个第二弹簧片(6)上均安装一个应变片(4)，应变片(4)与测量电路连接。

10.根据权利要求9所述的轻型机械臂自适应二维力反馈腕部传感器，其特征在于：所述应变片(4)用于感应第一弹簧片(5)或第二弹簧片(6)的应变，将应变电流输出给测量电路，测量电路根据所述应变电流计算第一弹簧片(5)或第二弹簧片(6)的应变、应力和变形。

11.根据权利要求10所述的轻型机械臂自适应二维力反馈腕部传感器，其特征在于：所述测量电路将计算得到的应变、应力和变形通过EtherCAT协议向外输出。