[发明专利]一种力传感器

权利要求书

1.一种力传感器，其特征在于，包括：支撑结构、柔性铰链结构、探头和激光测距仪，所述支撑结构用于支撑所述柔性铰链结构，所述探头设置在所述柔性铰链结构上，所述探头与待测量样品接触设置，所述探头设置在所述激光测距仪的激光输出光路上，所述激光测距仪用于测量所述探头的横向位移。

2.根据权利要求1所述的一种力传感器，其特征在于，所述激光测距仪为激光干涉仪。

3.根据权利要求1所述的一种力传感器，其特征在于，所述支撑结构为一侧开口的平板；所述柔性铰链结构设置在所述开口内且与所述支撑结构固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种力传感器，其特征在于，所述柔性铰链结构包括依次并排设置的第一柔性铰链、第二柔性铰链、第三柔性铰链和第四柔性铰链，所述第一柔性铰链的一端与所述第二柔性铰链的一端连接；所述第二柔性铰链的一端与所述第三柔性铰链的一端连接；所述第三柔性铰链的一端与所述第四柔性铰链的一端连接，所述探头分别与所述第二柔性铰链的另一端和所述第三柔性铰链的另一端连接；所述第一柔性铰链的另一端和所述第四柔性铰链的另一端分别与所述支撑结构的开口侧固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种力传感器，其特征在于，所述第一柔性铰链、第二柔性铰链、第三柔性铰链和第四柔性铰链均包括柔性铰链主体和设置在所述柔性铰链主体的两个平行侧面上的穿孔；一个侧面上设置多个穿孔，多个穿孔的侧面均向内凹。

6.根据权利要求3所述的一种力传感器，其特征在于，所述柔性铰链结构包括依次并排设置的第一柔性铰链、第二柔性铰链、第三柔性铰链和第四柔性铰链，所述第一柔性铰链的一端和所述第四柔性铰链的一端与所述支撑结构连接；所述第二柔性铰链的一端与所述第三柔性铰链的一端连接；所述第二柔性铰链的一端与所述第一柔性铰链的中点连接；所述第三柔性铰链的一端与所述第四柔性铰链的中点连接；所述探头分别与所述第二柔性铰链的另一端和所述第三柔性铰链的另一端连接；所述第一柔性铰链的另一端和所述第四柔性铰链的另一端分别与所述支撑结构的开口侧固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种力传感器，其特征在于，所述支撑结构包括第一平板和第二平板；所述第一平板和所述第二平板均为一侧开口的平板；所述柔性铰链结构包括通过横杆连接的第一柔性铰链单元和第二柔性铰链单元；所述探头设置在所述横杆上；所述第一柔性铰链单元与所述第一平板的开口侧固定连接，所述第二柔性铰链单元与所述第二平板的开口侧固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种力传感器，其特征在于，所述支撑结构包括第一平板和第二平板；所述第一平板和所述第二平板均为一侧开口的平板；所述柔性铰链结构包括通过横杆连接的第一柔性铰链单元和第二柔性铰链单元；所述探头设置在所述横杆上；所述第一柔性铰链单元的一端与所述第一平板固定连接，所述第一柔性铰链单元的另一端与所述第二平板固定连接；所述第二柔性铰链单元的一端与所述第一平板固定连接，所述第二柔性铰链单元的另一端与所述第二平板固定连接。

9.根据权利要求7所述的一种力传感器，其特征在于，所述第一柔性铰链单元包括第一柔性铰链、第二柔性铰链、第三柔性铰链和第四柔性铰链；所述第一柔性铰链的一端与所述第一平板开口侧的一端连接，所述第一柔性铰链的另一端分别与所述第二柔性铰链的一端和所述第三柔性铰链的一端连接，所述第二柔性铰链的另一端和所述第三柔性铰链的另一端均与所述第四柔性铰链的一端连接，所述第四柔性铰链的另一端与所述第一平板开口侧的另一端连接；

所述第二柔性铰链单元包括第五柔性铰链、第六柔性铰链、第七柔性铰链和第八柔性铰链；所述第五柔性铰链的一端与所述第二平板开口侧的一端连接，所述第五柔性铰链的另一端分别与所述第六柔性铰链的一端和所述第七柔性铰链的一端连接，所述第六柔性铰链的另一端和所述第七柔性铰链的另一端均与所述第八柔性铰链的一端连接，所述第八柔性铰链的另一端与所述第二平板开口侧的另一端连接；

所述第三柔性铰链和所述第六柔性铰链通过所述横杆连接。

10.根据权利要求8所述的一种力传感器，其特征在于，所述第一柔性铰链单元包括第一柔性铰链、第二柔性铰链、第三柔性铰链和第四柔性铰链；

所述第一柔性铰链的一端与所述第一平板开口侧的一端连接；所述第一柔性铰链的另一端与所述第二柔性铰链的一端连接，所述第二柔性铰链的另一端与所述第四柔性铰链的一端连接，所述第四柔性铰链的另一端与所述第三柔性铰链的一端连接，所述第三柔性铰链的另一端与所述第二平板开口侧的一端连接；

所述第二柔性铰链单元包括第五柔性铰链、第六柔性铰链、第七柔性铰链和第八柔性铰链；

所述第六柔性铰链的一端与所述第一平板开口侧的一端连接；所述第六柔性铰链的另一端与所述第五柔性铰链的一端连接，所述第五柔性铰链的另一端与所述第七柔性铰链的一端连接，所述第七柔性铰链的另一端与所述第八柔性铰链的一端连接，所述第八柔性铰链的另一端与所述第二平板开口侧的另一端连接；

所述第二柔性铰链的一端与所述第五柔性铰链的一端连接，所述第四柔性铰链的另一端与所述第七柔性铰链的另一端连接；所述第二柔性铰链的另一端与所述第四柔性铰链的一端通过所述横杆与所述第五柔性铰链的另一端和所述第七柔性铰链的一端连接。