[发明专利]一种具有过载保护功能的微气囊多维力传感器

说明书

本发明涉及一种具有过载保护功能的微气囊多维力传感器，属于传感器技术领域。该传感器包括电路板、气压传感器阵列、密封保护盖和接触头。气压传感器阵列包括m个气压传感器。密封保护盖包括密封保护盖主体、传感器腔体阵列、上凹槽和下凹槽。下凹槽中安装有密封圈。传感器腔体阵列包括m个传感器腔体。气压传感器位于相应的传感器腔体内。密封保护盖主体的底部及密封圈的底部均与电路板的顶部紧密配合。接触头包括接触头主体和m个气囊腔体。传感器腔体的上端位于相应的且与其相通的气囊腔体中。接触头主体的下端伸入至上凹槽中，且与上凹槽紧密配合。本发明具有良好的密封性和较高的测量精度，能够防止气压传感器因过载而无法正常工作。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，具体涉及一种具有过载保护功能的微气囊多维力传感器。

背景技术

在精密作业过程中，多维力是人类和智能机器人环境信息感知的重要组成部分，反馈了周围环境和作用对象间的信息。因而多维力传感器成为机器人与外界对象直接作用的必要媒介。而柔性表面的多维力传感器增加了与外界对象间的接触面积，从而可以更好的感知与外界对象间的信息。

当外界施加载荷超过微气囊多维力传感器的量程，传感器芯片会容易损坏，影响气压信息的采集。而微气囊多维力传感器实际使用过程中无法保证载荷在量程范围内。因此，微气囊多维力传感器的过载保护直接关系到传感器的使用及安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有过载保护功能的微气囊多维力传感器，该传感器具有良好的密封性和较高的测量精度，能够防止气压传感器因过载而无法正常工作。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种具有过载保护功能的微气囊多维力传感器，包括电路板、气压传感器阵列、密封保护盖和接触头；所述气压传感器阵列包括安装在电路板顶部的m个间隔设置的气压传感器，m为大于1的整数。

所述密封保护盖包括密封保护盖主体、设置在密封保护盖主体上的传感器腔体阵列、设置在密封保护盖主体顶部的上凹槽和设置在密封保护盖主体底部的下凹槽；所述下凹槽中安装有与其紧密配合的密封圈；所述传感器腔体阵列包括m个间隔设置且与气压传感器一一对应的传感器腔体；所述密封圈包括套设在传感器腔体阵列外周的密封圈一以及用于将相邻传感器腔体隔开的密封圈二；所述气压传感器位于相应的传感器腔体内；所述密封保护盖主体的底部及密封圈的底部均与电路板的顶部紧密配合。

所述接触头包括接触头主体和开设在接触头主体底部的m个间隔设置的气囊腔体；所述传感器腔体的上端位于相应的且与其相通的气囊腔体中；所述接触头主体的下端伸入至上凹槽中，且与上凹槽紧密配合。

进一步的，所述电路板上开设有若干定位孔；所述密封保护盖主体的底部设有若干与定位孔相适应的定位柱；所述定位柱伸入至相应的定位孔中，且与定位孔紧密配合。

进一步的，所述传感器腔体的顶部设有与传感器腔体内部相连通的通气口；所述通气口为圆柱形。

进一步的，所述气压传感器焊接在电路板上或通过导电体粘接在电路板上。

进一步的，所述密封保护盖主体的底部采用粘合剂粘接在电路板的顶部。

进一步的，所述密封圈的厚度比下凹槽的高度大0.1～1mm；所述密封圈采用橡胶材质。

进一步的，所述接触头的材质为橡胶、硅胶、硅橡胶中的任意一种。

进一步的，m的取值为4。

进一步的，所述气囊腔体和传感器腔体中均填充有空气或氮气。

进一步的，所述气囊腔体包括自上向下依次设置的气囊腔体一和气囊腔体二；所述通气口伸入至相应的气囊腔体一中，所述传感器腔体伸入至相应的气囊腔体二中。

和现有技术相比，本发明的有益效果为：