一种双十字梁结构六维力传感器的制作方法

本技术属于传感器，更具体地，涉及一种双十字梁结构六维力传感器。

背景技术：

1、多维力传感器指的是一类能够同时测量两个方向及以上的力或力矩分量的力传感器。其中六维力传感器是多维力传感器中最完备的形式，能同时检测三维空间的全部力信息，即三个力分量(fx、fy、fz)和三个力矩分量(mx、my、mz)，因此，六维力传感器也是最为广泛使用的力传感器之一。

2、近年来，六维力传感器应用于许多行业，如机械制造、航天航空、交通出行、医学等领域，尤其在机器人领域，六维力传感器发挥着重要作用。现如今，智能机器人已成为机器人领域发展的主要趋势，传感器作为机器人感知外界环境的关键部件，在智能机器人系统中处于非常重要的地位。其中，六维力传感器作为机器人与操作对象交互时测量力、力矩的传感器，为机器人的力控制和运动控制提供必要的力感知信息，对机器人完成复杂精细作业任务，实现柔顺化，智能化操作起到关键作用。

3、但是，目前现有的六维力传感器在检测各分量时，各分量之间存在一定的干扰，进而，造成现有的六维力传感器测量精度较差。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是针对现有的技术不足提供一种双十字梁结构六维力传感器，以解决上述背景技术中提出的目前现有的六维力传感器在检测各分量时，各分量之间存在一定的干扰，进而，造成现有的六维力传感器测量精度较差的问题。

2、为了实现上述目的，本实用新型提供一种双十字梁结构六维力传感器，该传感器包括：

3、第一固定框和第二固定框，相对叠加且间隔设置，所述第一固定框和所述第二固定框均用于与待测的零部件连接；

4、第一十字梁和第二十字梁，分别设置在所述第一固定框内和所述第二固定框内，所述第一十字梁的四个梁臂与所述第二十字梁的四个梁臂均设置有应变片，所述第一十字梁的中部与所述第二十字梁的中部相互连接。

5、所述第一十字梁的四个端部朝向分别与所述第二十字梁的四个端部朝向相同。

6、优选地，所述第一十字梁包括四个第一测量梁，四个所述第一测量梁的一端相互固接，相互固接的四个所述第一测量梁形成十字状，所述第一测量梁的侧壁设有第一槽孔，所述第一测量梁的外壁与所述第一槽孔的内壁均设有应变片。

7、优选地，该传感器还包括四个第一柔性梁，四个所述第一柔性梁的一端分别固接在四个所述第一测量梁的另一端上，所述第一柔性梁的另一端固接在所述第一固定框的内侧壁上。

8、优选地，所述第二十字梁包括四个第二测量梁，四个所述第二测量梁的一端相互固接，相互固接的四个所述第二测量梁形成十字状，所述第二测量梁的表面设有第二槽孔，所述第二测量梁的外壁与所述第二槽孔的内壁均设有应变片。

9、优选地，该传感器还包括四个第二柔性梁，四个所述第二柔性梁分别固接在四个所述第二测量梁的另一端上，所述第二柔性梁的两端固接在所述第二固定框的内侧壁上。

10、优选地，该传感器还包括传力梁，所述传力梁的两端分别固接在，所述第一十字梁的中部与所述第二十字梁的中部。

11、优选地，该传感器还包括外壳，所述外壳套接在所述第一固定框与所述第二固定框的外侧，所述外壳的一端固接在所述第二固定框的外侧壁上，所述外壳的另一端与所述第一固定框的外侧壁相对设置有间隙，所述间隙内设有密封胶。

12、优选地，该传感器还包括接线盒、接线端子排和电缆锁头，所述接线盒连接在所述外壳的外侧壁上，所述接线端子排设置在所述接线盒内，电缆锁头设置在所述接线盒的一端上，所述电缆锁头电连接接线端子排，所述接线端子排电连接应变片。

13、优选地，该传感器还包括两个端盖，两所述端盖分别覆盖在所述第一固定框和所述第二固定框相互远离的框口上。

14、优选地，所述第一固定框和所述第二固定框相互远离的端面均设有定位销孔和螺纹安装孔。

15、本实用新型提供一种双十字梁结构六维力传感器，其有益效果在于：该传感器的第一固定框和第二固定框均用于与待测的零部件连接，第一十字梁和第二十字梁分别设置在第一固定框内和第二固定框内，第一十字梁的四个梁臂与第二十字梁的四个梁臂均设置有应变片，第一十字梁的中部与第二十字梁的中部相互连接，当第一十字梁和第二十字梁受力作用后产生变形，应变片可以输出电线号，用来测量三个力分量(fx、fy、fz)和三个力矩分量(mx、my、mz)，其中第一十字梁和第二十字梁采用两层正交布局的方式，以及第一十字梁的四个端部柔性连接在第一固定框的内侧壁上，第二十字梁的四个端部柔性连接在第二固定框的内侧壁上，有效减少了各分量之间的干扰，提高了测量精度。

16、本实用新型的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种双十字梁结构六维力传感器，其特征在于，该传感器包括：

2.根据权利要求1所述的一种双十字梁结构六维力传感器，其特征在于，该传感器还包括四个第一柔性梁，四个所述第一柔性梁的一端分别固接在四个所述第一测量梁的另一端上，所述第一柔性梁的另一端固接在所述第一固定框的内侧壁上。

3.根据权利要求1所述的一种双十字梁结构六维力传感器，其特征在于，该传感器还包括四个第二柔性梁，四个所述第二柔性梁分别固接在四个所述第二测量梁的另一端上，所述第二柔性梁的两端固接在所述第二固定框的内侧壁上。

4.根据权利要求1所述的一种双十字梁结构六维力传感器，其特征在于，该传感器还包括传力梁，所述传力梁的两端分别固接在，所述第一十字梁的中部与所述第二十字梁的中部。

5.根据权利要求1所述的一种双十字梁结构六维力传感器，其特征在于，该传感器还包括外壳，所述外壳套接在所述第一固定框与所述第二固定框的外侧，所述外壳的一端固接在所述第二固定框的外侧壁上，所述外壳的另一端与所述第一固定框的外侧壁相对设置有间隙，所述间隙内设有密封胶。

6.根据权利要求5所述的一种双十字梁结构六维力传感器，其特征在于，该传感器还包括接线盒、接线端子排和电缆锁头，所述接线盒连接在所述外壳的外侧壁上，所述接线端子排设置在所述接线盒内，电缆锁头设置在所述接线盒的一端上，所述电缆锁头电连接接线端子排，所述接线端子排电连接应变片。

7.根据权利要求1所述的一种双十字梁结构六维力传感器，其特征在于，该传感器还包括两个端盖，两所述端盖分别覆盖在所述第一固定框和所述第二固定框相互远离的框口上。

8.根据权利要求1所述的一种双十字梁结构六维力传感器，其特征在于，所述第一固定框和所述第二固定框相互远离的端面均设有定位销孔和螺纹安装孔。

技术总结
本技术提供一种双十字梁结构六维力传感器，涉及传感器技术领域，该传感器包括：第一固定框和第二固定框，相对叠加且间隔设置，第一固定框和第二固定框均用于与待测的零部件连接；第一十字梁和第二十字梁，分别设置在第一固定框内和第二固定框内，第一十字梁的四个梁臂与第二十字梁的四个梁臂均设置有应变片，第一十字梁的中部与第二十字梁的中部相互连接。第一十字梁的四个端部朝向分别与第二十字梁的四个端部朝向相同。第一十字梁和第二十字梁采用两层正交布局的方式，以及第一十字梁的四个端部柔性连接在第一固定框的内侧壁上，第二十字梁的四个端部柔性连接在第二固定框的内侧壁上，有效减少了各分量之间的干扰，提高了测量精度。

技术研发人员：赵金海,朱孟龙,李娜
受保护的技术使用者：中国航天空气动力技术研究院
技术研发日：20221230
技术公布日：2024/1/15