本发明涉及六维力传感器弹性体领域，具体涉及一种全平面六维力传感器弹性体。
背景技术：
1、机器人在新场景开拓过程中的需求，正在加速对于六维力传感器综合性能的要求。现如今，人们不仅希望机器人运动的稳定准确，还希望机器人能够在较大负载的场景中工作。六维力传感器因能同时感知三维空间中的全力信息，成为了机器人的关键部件之一，这势必导致具备大承载能力六维力传感器需求快速增加。
2、现有的六维力传感器普遍通过增加厚度来提升其承载能力，这将增加不必要的尺寸及质量。若不想增加厚度，采用添加多根承载梁来的方式来增大承载能力则会使得本不需要增加的横向刚度更大，进而导致其横向灵敏度显著降低。同时，现有六维力传感器的应变测量单元大多布置在应变梁的不同表面，布置过程繁琐、效率低下。
3、中国专利cn1220037c公开了一种微型全平面六维力、力矩传感器，该传感器呈扁平盘形结构，由中心体、围绕在中心体四周的三个互呈60度角的外圈梁、呈径向设置在外圈梁内的三个互呈120度角的内圈梁、以及应变片组成，三个外圈梁分别由两个薄片形的应变梁组成，三个内圈梁的内端与中心体相连接，三个内圈梁的外端分别连接在两个外圈梁之间的交接处，中心体、外圈梁和内圈梁连接成一体结构，在每个外圈梁和内圈梁上分别设有应变片。该传感器为全平面结构便于应变测量单元的布置，适用于微机械加工，同时该传感器体积小精度高，可用于第二代仿人机器人灵巧手的指尖，提高整个机器人系统的智能程度，但其存在小尺寸、轻质量与大承载能力难以兼顾的问题。
4、中国专利cn115683434b公开了一种适应尺蠖爬行的空间机械臂六轴力/力矩测量装置。该装置采用柔性的分载梁承担大部分力/力矩载荷，在提高测量装置刚度的同时，还可以起到过载保护作用；采用特殊结构的t性敏感梁承担小部分力/力矩载荷，起检测和测量作用。根据实际工作情况，合理分配分载梁和敏感梁的刚度比值，解决了高刚度、大过载与灵敏度之间的矛盾关系，从而更适用于尺蠖爬行的空间机械臂。该结构虽然提升了传感器的测量刚度，但该刚度的提升是全方位的，会导致本不需要提升的径向刚度提升过大，导致横向灵敏度显著降低，且其应变测量单元的布置位置位于不同平面内，无法利用溅射工艺进行应变测量单元的布置，应变测量单元布置一致性差、效率低下。
技术实现思路
1、本发明主要针对现有六维力传感器弹性体难以兼顾小尺寸、轻质量与大承载能力的问题，进而提供一种全平面六维力传感器弹性体；
2、一种全平面六维力传感器弹性体，弹性体包括外环和内环，外环套设在内环的外侧，外环与内环之间设有通过四个梁体组件相连，四个梁体组件沿周向等距设置在外环与内环之间，且每个梁体组件的一端与外环一体成形设置，每个梁体组件的另一端与内环一体成形设置，每个梁体组件上安装有一个应变测量单元组件；
3、进一步地，弹性体还包括四个双刚度加强梁，每个双刚度加强梁位于相邻两个梁体组件的正中间，且每个双刚度加强梁的一端与外环一体成形设置，每个双刚度加强梁的另一端与内环一体成形设置
4、进一步地，双刚度加强梁包括四个加强梁体，四个加强梁体顺次首尾相连呈菱形布置，双刚度加强梁中相对设置的两个尖端为与外环和内环的连接部，其中一个尖端与外环一体成形设置，另一尖端与内环一体成形设置；
5、进一步地，梁体组件包括一个内梁和两个平行梁，内梁的一端与内环一体成形设置，两个平行梁相对设置在内梁另一端的两侧，且每个平行梁的一端通过一个柔性梁与内梁一体成形设置，每个平行梁的另一端与外环一体成形设置，每个柔性梁与其对应的平行梁位于同一条中心线上，每个柔性梁与其对应的内梁垂直设置；
6、进一步地，应变测量单元组件包括切应变测量单元和两个拉压应变测量单元组，切应变测量单元安装在内梁的顶部，每个拉压应变测量单元组对应安装在一个平行梁的顶部；
7、进一步地，每个拉压应变测量单元组中包括两个拉压应变测量单元，两个拉压应变测量单元沿所在平行梁长度方向的中心线对称安装在平行梁顶部的两端：
8、进一步地，位于内梁上的切应变测量单元与位于平行梁上的拉压应变测量单元均位于同一平面内；
9、进一步地，内环的顶部沿周向等距加工有六个内环通孔，六个内环通孔中有两个内环通孔分别与两个相对设置的内梁对应设置；
10、进一步地，外环的顶部沿周向加工有八个外环通孔，且八个外环通孔中的四个外环通孔分别位于一个双刚度加强梁对应设置，八个外环通孔中另外四个外环通孔中分别与一个内梁对应设置；
11、进一步地，外环、内环、内梁、双刚度加强梁、柔性梁及平行梁的材质均为铝合金、不锈钢或合金钢；
12、本申请相对于现有技术所产生的有益效果：
13、1、本发明提供的一种全平面六维力传感器弹性体，采用柔性梁连接平行梁和内梁，当作用有垂直于柔性梁厚度方向的切向力fx或fy时，沿柔性梁的长度、高度方向的刚度远大于厚度方向的刚度，导致与my或mx方向的耦合效果小，因此，降低了维间耦合。由于mz与fz的作用相对独立，因此它们的耦合效果也较小。通过将平行梁置于柔性梁与外环之间，柔性梁置于平行梁中心线上，使得传感器尺寸受平行梁尺寸影响较小，使得弹性体结构更加紧凑，同时该种布置方案还减小了柔性梁到传感器中心的距离，进而减小了受力时柔性梁的扭转变形，提升了弹性体刚度及灵敏度。
14、2、本发明提供的一种全平面六维力传感器弹性体，采用双刚度加强梁在不改变弹性体横向灵敏度的情况下提升轴向刚度，减小了弹性体厚度，同时，可以避免为增加轴向刚度而过大提升平行梁厚度的问题，避免同一平行梁的应变测量区应变差距过大，进而提高弹性体fz、mx及my方向的测量灵敏度。
15、3、本发明提供的一种全平面六维力传感器弹性体，将弹性体设计为全平面结构，使得应测量单元全部位于弹性体同一平面内，使得应变测量单元能够通过溅射工艺布置在弹性体上，提升了应变测量单元的布置精度及效率。
1.一种全平面六维力传感器弹性体，其特征在于：弹性体包括外环(1)和内环(7)，外环(1)套设在内环(7)的外侧，外环(1)与内环(7)之间设有通过四个梁体组件相连，四个梁体组件沿周向等距设置在外环(1)与内环(7)之间，且每个梁体组件的一端与外环(1)一体成形设置，每个梁体组件的另一端与内环(7)一体成形设置，每个梁体组件上安装有一个应变测量单元组件。
2.根据权利要求1所述的一种全平面六维力传感器弹性体，其特征在于：弹性体还包括四个双刚度加强梁(5)，每个双刚度加强梁(5)位于相邻两个梁体组件的正中间，且每个双刚度加强梁(5)的一端与外环(1)一体成形设置，每个双刚度加强梁(5)的另一端与内环(7)一体成形设置。
3.根据权利要求2所述的一种全平面六维力传感器弹性体，其特征在于：双刚度加强梁(5)包括四个加强梁体，四个加强梁体顺次首尾相连呈菱形布置，双刚度加强梁(5)中相对设置的两个尖端为与外环(1)和内环(7)的连接部，其中一个尖端与外环(1)一体成形设置，另一尖端与内环(7)一体成形设置。
4.根据权利要求3所述的一种全平面六维力传感器弹性体，其特征在于：梁体组件包括一个内梁(6)和两个平行梁(4)，内梁(6)的一端与内环(7)一体成形设置，两个平行梁(4)相对设置在内梁(6)另一端的两侧，且每个平行梁(4)的一端通过一个柔性梁(3)与内梁(6)一体成形设置，每个平行梁(4)的另一端与外环(1)一体成形设置，每个柔性梁(3)与其对应的平行梁(4)位于同一条中心线上，每个柔性梁(3)与其对应的内梁(6)垂直设置。
5.根据权利要求4所述的一种全平面六维力传感器弹性体，其特征在于：应变测量单元组件包括切应变测量单元(10)和两个拉压应变测量单元组，切应变测量单元(10)安装在内梁(6)的顶部，每个拉压应变测量单元组对应安装在一个平行梁(4)的顶部。
6.根据权利要求5所述的一种全平面六维力传感器弹性体，其特征在于：每个拉压应变测量单元组中包括两个拉压应变测量单元(11)，两个拉压应变测量单元(11)沿所在平行梁(4)长度方向的中心线对称安装在平行梁(4)顶部的两端。
7.根据权利要求6所述的一种全平面六维力传感器弹性体，其特征在于：位于内梁(6)上的切应变测量单元(10)与位于平行梁(4)上的拉压应变测量单元(11)均位于同一平面内。
8.根据权利要求7所述的一种全平面六维力传感器弹性体，其特征在于：内环(7)的顶部沿周向等距加工有六个内环通孔(8)，六个内环通孔(8)中有两个内环通孔(8)分别与两个相对设置的内梁(6)对应设置。
9.根据权利要求8所述的一种全平面六维力传感器弹性体，其特征在于：外环(1)的顶部沿周向加工有八个外环通孔(2)，且八个外环通孔(2)中的四个外环通孔(2)分别位于一个双刚度加强梁(5)对应设置，八个外环通孔(2)中另外四个外环通孔(2)中分别与一个内梁(6)对应设置。
10.根据权利要求9所述的一种全平面六维力传感器弹性体，其特征在于：外环(1)、内环(7)、内梁(6)、双刚度加强梁(5)、柔性梁(3)及平行梁(4)的材质均为铝合金、不锈钢或合金钢。