[发明专利]一种球形空间正交梁式六维力传感器及机器人关节

权利要求书

1.一种球形空间正交梁式六维力传感器，其特征在于，包括：

空间正交梁，所述空间正交梁通过滑套置于上球壳与下球壳形成的支撑外壳内部；

输出连接件，所述输出连接件穿过上球壳与空间正交梁相连；

其中，空间正交梁包括梁支撑体和与所述梁支撑体相连的六个梁臂，任意两个梁臂的中心线正交或共线；所述梁臂侧面贴附有用于测量力和力矩的应变片组，应变片组将其变化阻值输送至调理电路；梁臂端部与滑套间隙配合，当空间正交梁变形时，梁臂能够沿滑套轴向小位移平移。

2.根据权利要求1所述的一种球形空间正交梁式六维力传感器，其特征在于，所述梁臂包括连接为一体的应变梁、柔性节和导轴，所述应变梁具有四个应变片安装面，所述导轴与滑套间隙配合。

3.根据权利要求1所述的一种球形空间正交梁式六维力传感器，其特征在于，所述上球壳中心开设有与滑套过盈配合的上滑套安装孔，所述上滑套安装孔周向均匀设置有多个用于输出连接件穿入的置入孔。

4.根据权利要求3所述的一种球形空间正交梁式六维力传感器，其特征在于，所述上球壳周向均匀设有四个上半圆柱孔，每一上半圆柱孔一侧设有螺钉安装孔。

5.根据权利要求1所述的一种球形空间正交梁式六维力传感器，其特征在于，所述下球壳中心开设有与滑套过盈配合的下滑套安装孔，所述下滑套安装孔周向设有若干电连接件安装孔。

6.根据权利要求5所述的一种球形空间正交梁式六维力传感器，其特征在于，所述下球壳周向均匀设有四个下半圆柱孔，每一下半圆柱孔一侧设有螺纹连接孔。

7.根据权利要求5所述的一种球形空间正交梁式六维力传感器，其特征在于，所述电连接件安装孔中安装电连接头，调理电路的输出线与电连接头相连。

8.根据权利要求5所述的一种球形空间正交梁式六维力传感器，其特征在于，所述下球壳内侧具有调理电路安装面。

9.根据权利要求1所述的一种球形空间正交梁式六维力传感器，其特征在于，所述输出连接件包括外接凸台和安装于外接凸台一侧的多个连接筋，所述连接筋端部设有用于与空间正交梁连接的连接孔。

10.一种机器人关节，其特征在于，包括如权利要求1-9任一所述的六维力传感器，所述输出连接件与末端执行器固连，下球壳与机器人手臂固连，使用时待测量六维力作用于外接凸台上，经连接筋传递至空间正交梁中的梁支撑体，然后经空间正交梁的梁臂传递至支撑外壳上；在力传递过程中，梁臂发生变形，使应变片组阻值发生变化，进而将变化阻值输送至调理电路，经调理电路处理后由电连接头输出。