[发明专利]一种六维力传感器标定装置及其标定的方法

权利要求书

1.一种六维力传感器标定装置，所述六维力传感器包括传感器弹性体，所述传感器弹性体的中心设置有受力孔，其特征在于：包括机架、转动机构、受力装置、第一加载装置、第二加载装置、第三加载装置和控制系统；

所述机架包括支撑平台（1）、支撑腿（2）和固定在支撑平台（1）上的门式支架（3）；

所述转动机构包括设置在支撑平台上方的旋转平台（4），所述旋转平台（4）的旋转中心位于门式支架横梁中点的正下方，并且旋转平台（4）的旋转中心处设置有用于固定传感器弹性体的安装孔（5）；

所述受力装置包括穿过固定在受力孔内的受力轴（6），并且受力轴（6）的中点位于受力孔中心处；

所述第一加载装置包括可产生左右向力的第一驱动机构（A01）、第一施力臂(A02)和用于测量第一驱动机构（A01）左右向力的第一力传感器（A03）；所述第一驱动机构（A01）固定在门式支架（3）左侧立柱且位于支撑平台（1）上方；所述第一施力臂（A02）的左端连接在第一驱动机构（A01）输出端，第一施力臂（A02）的右端与所述受力轴（6）上端连接，向受力轴（6）施加左右向力；

所述第二加载装置与第一加载装置沿受力轴的中点对称布置；第二加载装置包括可产生左右向力的第二驱动机构（B01）、第二施力臂（B02）和用于测量第二驱动机构（B01）左右向力的第二力传感器（B03）；所述第二驱动机构（B01）固定在门式支架（3）右侧立柱且位于支撑平台（1）下方；所述第二施力臂（B02）的右端连接在第二驱动机构（B01）输出端，第二施力臂（B02）左端与所述受力轴（6）下端连接，向受力轴（6）施加左右向力；

所述第三加载装置包括可产生上下向力的第三驱动机构（C01）、可产生前后向力的第四驱动机构（C02）、可产生前后向力的第五驱动机构（C03）和第三施力臂（C04）；所述第三驱动机构（C01）、第四驱动机构（C02）和第五驱动机构（C03）均固定在门式支架（3）横梁上；所述第三施力臂（C04）的上端面与第三驱动机构（C01）的输出端相连；第三施力臂（C04）的上端还设置有一个平行于门式支架（3）横梁的横臂（C05）；所述横臂（C05）的前端面的右侧与所述第四驱动机构（C02）输出端相连，所述横臂（C05）后端面的左侧与第五驱动机构（C03）输出端相连；所述第三施力臂（C04）的下端与所述受力轴（6）上端连接，向受力轴（6）施加上下向力和沿受力轴（6）轴心线的旋转力；所述第三加载装置还包括用于测量所述第三施力臂（C04）向受力轴（6）施加的上下向力的第三力传感器（C06）和用于测量所述第三施力臂（C04）向受力轴（6）施加的沿受力轴（6）轴心线的旋转力的扭矩传感器（C07）；

所述控制系统根据接收到的第一力传感器（A03）、第二力传感器（B03）、第三力传感器（C06）的信号，发出控制信号控制第一驱动机构（A01）、第二驱动机构（B01）和第三驱动机构（C01）的输出力；控制系统根据接收到的扭矩传感器（C07）的信号，发出控制信号控制第四驱动机构（C02）和第五驱动机构（C03）的输出力。

2.根据权利要求1所述的六维力传感器标定装置，其特征在于：所述受力轴（6）的上端和下端分别固定有上端受力盘（7）和下端受力盘（8），所述上端受力盘（7）和下端受力盘（8）分别设置有沿受力轴（6）中点对称布置的旋转通槽；所述旋转通槽包括一个圆弧通槽（9）以及分别设置在圆弧通槽（9）圆弧两端的顺时针直线通槽（10）和逆时针直线通槽（11）；所述顺时针直线通槽（10）和逆时针直线通槽（11）垂直；

所述第一施力臂（A02）的右端设置有一个挂在上端受力盘（7）旋转通槽内并可沿上端受力盘（7）旋转通槽滑动的第一挂钩（A04）；所述第二施力臂（B02）的左端设置有一个挂在下端受力盘（8）旋转通槽内并可沿下端受力盘（8）旋转通槽滑动的第二挂钩（B04）；

当第一挂钩（A04）位于上端受力盘（7）的顺时针直线通槽（10）时，第二挂钩（B04）位于下端受力盘（8）的顺时针直线通槽（10），且所述旋转平台（4）逆时针旋转90°后，第一挂钩（A04）位于上端受力盘（7）的逆时针直线通槽（11）处，第二挂钩（B04）位于下端受力盘（8）的逆时针直线通槽（11）。