[发明专利]一种手腕传感器

摘要

本发明涉及力传感器领域，尤其涉及应用于机器人手腕部位的一种手腕传感器。传感器包括受力环、检测环、支撑环、固定件、连接件、检测感应片和检测电路；固定件将检测环固定在支撑环上方，连接件将检测环和受力环固定连接在一起，且固定件和连接件都是设有检测感应片的。当传感器安装固定后，传感器受力时，视作支撑换相当于固定，受力环直接收到外部作用力，设置在对应位置的连接件和固定件上的检测感应片可分别对检测环弹性变形情况进行检测；从而使得所述传感器结构简单、厚度小且能同时快速实时检测检测XYZ三维正交坐标系中各坐标轴方向的力以及绕各坐标轴的力矩中、关于至少一个轴的力或力矩。

主权项

1.一种手腕传感器，所述传感器检测XYZ三维正交坐标系中各坐标轴方向的力以及绕各坐标轴的力矩中、关于至少一个轴的力或力矩；所述传感器的特征在于，包括受力环、检测环、支撑环、固定件、连接件、检测感应片和检测电路；所述受力环在XY平面上设置成以Z轴为中心轴，所述受力环受到作为检测对象的力或者力矩的作用；所述检测环在XY平面上设置成以Z轴为中心轴，且设置在所述受力环的内侧或外侧，由于作为检测对象的力或者力矩的作用而在至少一部分产生弹性变形；所述支撑环具有与XY平面平行的上表面，间隔着规定间隔地设置在所述受力环及所述检测环的下方；所述受力环与所述检测环通过所述连接件连接固定；所述检测环通过所述固定件与所述支撑环连接固定，且所述检测环与所述支撑环上表面平行；所述连接件至少由一对Z轴弯折件和一对Z轴扭向件组成，且每对所述Z轴弯折件分别设于所述检测环相对的两侧，每对所述Z轴扭向件分别设于所述检测环相对的两侧；所述感应片电检测所述检测环的弹性变形，其设于每个所述连接件和每个所述固定件，并与所述检测电路电联接，所述检测电路根据所述检测感应片的检测结果，在固定了所述支撑环的状态下，输出对所述受力环作用的规定的坐标轴方向的力或绕规定的坐标轴的力矩的检测值；所述Z轴弯折件向XY平面的投影图像与所述Z轴扭向件向XY平面的投影图像形成于不同的位置；每对所述Z轴弯折件正对设于所述检测环两侧且二者连线与所述检测环的径向重合；每对所述Z轴扭向件正对设于所述检测环两侧且二者连线方向与所述检测环的径向重合；每对所述Z轴扭向件的连线与每对所述Z轴弯折件的连线互相垂直。