[发明专利]测力传感器弹性体、测力传感器和具有其的运动控制设备

说明书

本申请提供一种测力传感器弹性体、测力传感器和具有其的运动控制设备，包括应变梁；应变梁包括依次连接的第一段、第二段和第三段；第二段为环形段；第一段和第三段均与环形段的外周壁连接；第一段与第三段相对设置。根据本申请的测力传感器弹性体、测力传感器和具有其的运动控制设备，结构简单、便于加工，且灵敏度高，承载力强。

技术领域

本申请属于传感器设计技术领域，具体涉及一种测力传感器弹性体、测力传感器和具有其的运动控制设备。

背景技术

目前，多维力矩传感器指的是一种能够同时测量两个方向以上力及力矩分量的力传感器。多维力矩传感器最完整的形式是六维力/力矩传感器，其广泛用于机器人、航空航天、汽车制造、生物医学等行业。多维力矩传感器分为电阻应变式、电容式、压电式和光学式等几类。其中电阻应变式应用最为广泛与成熟。电阻应变式多维力矩传感器力敏感原理是应变片的应变电阻效应，当外力施加在对力敏感的弹性元件上时，弹性体发生变形，从而引起贴在弹性元件上的应变片发生变形，并将受到的力以相应量的电阻阻值的变化输出，最后通过转化电路把电阻的变化转化成电压的变化用于后期的检测和处理。

但是，现有技术中的多维力传感器弹性体结构采用十字梁式和基于并联机构的stewart平台式结构居多。十字梁结构传感器的弹性体采用十字结构，在十字梁结构两侧粘贴应变片进行力的测量，stewart平台式结构是通过推杆连接上下平台，推杆上有转动副，这些结构均结构和加工工艺复杂、价格较高；而一些结构简单的弹性体结构的灵敏度低，承载力低，不能满足使用要求。

因此，如何提供一种结构简单、便于加工，且灵敏度高，承载力强的测力传感器弹性体、测力传感器和具有其的运动控制设备为本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种测力传感器弹性体、测力传感器和具有其的运动控制设备，结构简单、便于加工，且灵敏度高，承载力强。

为了解决上述问题，本申请提供一种测力传感器弹性体，包括应变梁；应变梁包括依次连接的第一段、第二段、第三段；第二段为环形段；第一段和第三段均与环形段的外周壁连接；第一段与第三段相对设置。

优选地，环形段的横截面为矩形或椭圆形。

优选地，测力传感器弹性体包括支撑环，应变梁与支撑环连接。

优选地，支撑环包括第一支撑环；第一段具有相对设置的第一端部和第二端部；第一端部与环形段的外周壁连接；第二端部与第一支撑环连接；

和/或，支撑环包括第二支撑环；第二段具有相对设置的第三端部和第四端部；第三端部与环形段的外周壁连接；第四端部与第二支撑环连接。

优选地，当支撑环包括第一支撑环时，第二端部与第一支撑环的第一端面连接；

和/或，当支撑环包括第二支撑环时，第四端部与第二支撑环的第一端面连接；

和/或，当支撑环包括第一支撑环和第二支撑环时，第一支撑环与第二支撑环的结构相同；第一支撑环的中心轴线与第二支撑环的中心轴线重合。

优选地，应变梁的数量设置为多个；多个应变梁围绕支撑环的中心轴线周向设置。

优选地，应变梁包括相对设置的第一应变梁和第三应变梁；

和/或，应变梁包括相对设置的第二应变梁和第四应变梁。

优选地，环形段的内表面包括粘贴区，粘贴区朝向第一段；粘贴区用于粘贴第一应变片和第二应变片；

和/或，环形段具有第一外侧面和第一内侧面；在环形段的周向上，第一外侧面和第一内侧面位置相对应；第一外侧面用于粘贴第三应变片；第一内侧面用于粘贴第四应变片；