[发明专利]用于腱致动机构的力传感器

权利要求书

1.一种力传感器，用于腱致动机构，其特征在于，该力传感器包括：

本体，该本体具有供所述腱致动机构的腱穿过的通孔，该本体用于与所述腱致动机构的被所述腱穿过的部分连接；以及

传感器，该传感器设于所述本体上；

其中，响应于通过拉动所述腱而导致的沿所述腱的轴向的拉伸力，所述本体能够被纵向压缩；

其中，所述传感器用于获得由所述本体的纵向压缩而导致的沿所述本体的纵向的压缩力；

其中，所述压缩力与所述拉伸力相当，从而能够基于沿所述本体的纵向的所述压缩力，测量沿所述腱的轴向的所述拉伸力。

2.如权利要求1所述的力传感器，其特征在于，所述传感器包括光纤，该光纤具有附于所述本体上的第一光纤布拉格光栅段，该第一光纤布拉格光栅段所传输的光的波长偏移量与沿所述本体的纵向的所述压缩力是可直接关联的。

3.如权利要求2所述的力传感器，其特征在于，所述光纤具有第二光纤布拉格光栅段，在使用时，该第二光纤布拉格光栅段不附于所述腱致动机构的任何部分上，该第二光纤布拉格光栅段所传输的光的波长偏移量与该第二光纤布拉格光栅段经受的温度差是可直接关联的。

4.如权利要求2所述的力传感器，其特征在于，所述第一光纤布拉格光栅段附于所述本体的外表面上。

5.如权利要求2所述的力传感器，其特征在于，所述第一光纤布拉格光栅段的光栅长度小于或等于1mm。

6.如权利要求1所述的力传感器，其特征在于，所述本体由可变形材料制成。

7.如权利要求1所述的力传感器，其特征在于，所述本体设有镂空结构，以改善所述本体的柔性。

8.如权利要求1所述的力传感器，其特征在于，所述本体包括管状结构。

9.如权利要求1所述的力传感器，其特征在于，所述腱致动机构包括腱-鞘机构，所述腱致动机构的所述部分包括所述腱-鞘机构的鞘，所述本体以共线方式附于所述鞘上。

10.如权利要求9所述的力传感器，其特征在于，所述腱-鞘机构的所述部分包括所述腱-鞘机构的至少两个鞘，所述力传感器的所述本体设于所述至少两个鞘之间。

11.如权利要求1所述的力传感器，其特征在于，所述腱致动机构包括连续型机器人，该连续型机器人包括多个盘体和穿过所述多个盘体的若干腱，所述若干腱中的至少一部分腱当中的每一条均终止于终端结构内，对于所述若干腱中终止于所述终端结构内的至少一条腱，所述力传感器的所述本体设于所述终端结构和紧邻所述终端结构的盘体之间。

12.一种确定腱致动机构上作用力的方法，其特征在于，该方法包括：

a)将力传感器设于所述腱致动机构的被该腱致动机构的腱穿过的部分上，所述力传感器包括本体和设于所述本体上的传感器；

b)将所述腱穿过所述本体的通孔；

c)通过拉动所述腱而产生沿所述腱的轴向的拉伸力；

d)响应于所述拉伸力，将所述本体纵向压缩；以及

e)以所述传感器获得由所述本体的纵向压缩而导致的沿所述本体的纵向的压缩力，其中所述压缩力与所述拉伸力相当；

f)基于沿所述本体的纵向的所述压缩力，测量沿所述腱的轴向的所述拉伸力。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述传感器包括光纤，该光纤具有附于所述本体上的第一光纤布拉格光栅段，步骤e)包括：获得所述第一光纤布拉格光栅段所传输的光的波长偏移量，并将该第一光纤布拉格光栅段所传输的光的波长偏移量与沿所述本体的纵向的所述压缩力的大小相关联。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括：

g)提供不附于所述腱致动机构的任何部分上的第二光纤布拉格光栅段；

h)获得该第二光纤布拉格光栅段所传输的光的波长偏移量；

i)将该第二光纤布拉格光栅段所传输的光的波长偏移量与该第二光纤布拉格光栅段经受的温度差相关联；以及

j)以所述第二光纤布拉格光栅段所传输的光的波长偏移量抵消所述第一光纤布拉格光栅段所传输的光的波长偏移量，以补偿所述第一光纤布拉格光栅段经受的温度差。