[发明专利]轴向力传感器及具有该传感器的机器人夹持器和机器人

权利要求书

1.轴向力传感器，包括：

传感膜片，所述传感膜片包括：内环，外环，以及连接在所述内环和所述外环之间的连接元件，其中所述连接元件在要检测的轴向力的方向上比其它负载方向更柔顺；以及

至少两个信号对，所述至少两个信号对中的每个信号对包括：连接到所述内环和所述外环中的一个的信号发射器；以及连接到所述内环和所述外环中的另一个的信号接收器。

2.根据权利要求1所述的轴向力传感器，其特征在于，所述至少两个信号对包括第一信号对和第二信号对，并且所述第一信号对和所述第二信号对沿所述传感膜片的周向方向相对布置。

3.根据权利要求2所述的轴向力传感器，其特征在于，所述信号发射器是磁体，所述信号接收器是霍尔效应传感器。

4.根据权利要求3所述的轴向力传感器，其特征在于，所述第一信号对的磁体的磁化方向与所述第二信号对的磁体的磁化方向相反；

所述第一信号对的磁体的磁化方向和所述第二信号对的磁体的磁化方向基本上垂直于所述传感膜片的延伸方向；并且

所述第一信号对和所述第二信号对中的每个信号对的所述霍尔效应传感器沿所述传感膜片的径向方向与相应的所述磁体隔开。

5.根据权利要求1所述的轴向力传感器，其特征在于，还包括保持结构，其中所述内环设有中心孔，所述保持结构包括：

穿过所述中心孔并与所述内环连接的中轴；以及

与所述中轴连接并平行于所述传感膜片延伸的支撑板。

6.根据权利要求5所述的轴向力传感器，其特征在于，还包括屏蔽结构，所述屏蔽结构安装在所述支撑板上，并且在所述传感膜片的周向方向上，位于对应于所述至少两个信号对的位置，

其中，所述屏蔽结构封闭所述至少两个信号对，以保护所述至少两个信号对免受信号干扰。

7.根据权利要求5所述的轴向力传感器，其特征在于，还包括安装在所述支撑板上并围绕所述外环的硬挡块，其中在所述硬挡块和所述外环的上下两侧之间均存在间隙，并且所述硬挡块用于防止所述外环的过度偏转。

8.根据权利要求5所述的轴向力传感器，其特征在于，所述信号发射器安装在所述外环上，而所述信号接收器安装在所述支撑板上，并且在所述传感膜片的轴向方向或径向方向上与所述信号发射器对准。

9.根据权利要求5所述的轴向力传感器，其特征在于，所述信号接收器安装在所述外环上，而所述信号发射器安装在所述支撑板上，并且在所述传感膜片的轴向方向或径向方向上与所述信号接收器对准。

10.机器人夹持器，包括抓取机构和轴向力传感器，所述轴向力传感器用于测量施加在所述抓取机构上的力，其中所述轴向力传感器包括：

传感膜片，所述传感膜片包括：内环，外环，以及连接在所述内环和所述外环之间的连接元件，其中所述连接元件在要检测的轴向力的方向上比其它负载方向更柔顺；以及

至少两个信号对，所述至少两个信号对中的每个信号对包括：连接到所述内环和所述外环中的一个的信号发射器；以及连接到所述内环和所述外环中的另一个的信号接收器。

11.根据权利要求10所述的机器人夹持器，其特征在于，所述至少两个信号对包括第一信号对和第二信号对，并且所述第一信号对和所述第二信号对沿所述传感膜片的周向方向相对布置。

12.根据权利要求11所述的机器人夹持器，其特征在于：

所述信号发射器是磁体，所述信号接收器是霍尔效应传感器；

所述第一信号对的磁体的磁化方向与所述第二信号对的磁体的磁化方向相反；

所述第一信号对的磁体的磁化方向和所述第二信号对的磁体的磁化方向基本上垂直于所述传感膜片的延伸方向；以及

所述第一信号对和所述第二信号对中的每个信号对的所述霍尔效应传感器沿所述传感膜片的径向方向与相应的所述磁体隔开。