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公开(公告)号：CN103698076B
公开(公告)日：2015-08-19
申请号：CN201410001468.2
申请日：2014-01-03
Applicant: 东南大学
IPC: G01L5/16
Abstract: 本发明公开了一种用于实现量程扩展的六维力和力矩传感器，包括弹性体和位于弹性体上的应变片；弹性体包括四个固定台，一个中心加载台和四个梁单元，每个梁单元布设在相邻两个固定台之间；每个梁单元包括外浮动梁、内浮动梁和弹性梁，外浮动梁和内浮动梁相互平行，构成一对双梁，双梁的两端分别固定连接在相邻两个固定台的侧壁上，弹性梁垂直于双梁，且弹性梁的一端固定连接在外浮动梁的内壁上，弹性梁的另一端固定连接在中心加载台的一侧壁上；应变片为六组，粘贴在弹性梁上；每组应变片组成一个惠斯通全桥。该六维力和力矩传感器，在不改变传感器外围尺寸的条件下，有效地增加其量程，扩展其刚度。
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公开(公告)号：CN103454029B
公开(公告)日：2015-08-19
申请号：CN201310394838.9
申请日：2013-09-03
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明针对多维力传感器的维间耦合问题，提出一种基于卡尔曼滤波与多次采集的分段线性解耦方法。其中包括：建立耦合误差模型，对多维力传感器每个力值的正负方向分别推导力值-电压的输入-输出公式，然后对多维力传感器做静态标定实验，采用卡尔曼滤波的方法对多维力传感器输出的电压进行滤波，并对每个加载力值点多次测量，得到加载力值与三维力传感器输出电压的输入输出关系图，然后采用求解超定线性方程组最小二乘解的方法，得到力值-电压拟合公式的待定系数，对系数矩阵求逆得到多维力传感器的解耦矩阵，完成解耦过程。本方法与传统解耦方法相比，在不增加计算量的情况下，能够显著提高多维力传感器的解耦精度。
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公开(公告)号：CN103076131B
公开(公告)日：2014-12-17
申请号：CN201210589784.7
申请日：2012-12-31
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种用于测量大型机械臂大力与小力矩的六维力与力矩传感器，包括中心轴、力敏元件、底座和应变片组件，力敏元件固定连接在底座上，中心轴穿过力敏元件和底座，且中心轴与力敏元件过盈配合，应变片组件贴覆在力敏元件上，力敏元件包括四根弹性主梁、四根弹性副梁、呈正八角形的中心轴台、四个固定台、四个主浮动梁和四个副浮动梁，应变片组件包括第一应变片组和第二应变片组，四根弹性主梁中相对的两根弹性主梁上分别贴覆第一应变片组，其余两根弹性主梁上分别贴覆第二应变片组；中心轴与中心轴台的通孔过盈配合。该六维力与力矩传感器可提高对力的测量的刚度，同时对力矩的测量刚度也有小幅提高。
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公开(公告)号：CN103698076A
公开(公告)日：2014-04-02
申请号：CN201410001468.2
申请日：2014-01-03
Applicant: 东南大学
IPC: G01L5/16
Abstract: 本发明公开了一种用于实现量程扩展的六维力和力矩传感器，包括弹性体和位于弹性体上的应变片；弹性体包括四个固定台，一个中心加载台和四个梁单元，每个梁单元布设在相邻两个固定台之间；每个梁单元包括外浮动梁、内浮动梁和弹性梁，外浮动梁和内浮动梁相互平行，构成一对双梁，双梁的两端分别固定连接在相邻两个固定台的侧壁上，弹性梁垂直于双梁，且弹性梁的一端固定连接在外浮动梁的内壁上，弹性梁的另一端固定连接在中心加载台的一侧壁上；应变片为六组，粘贴在弹性梁上；每组应变片组成一个惠斯通全桥。该六维力和力矩传感器，在不改变传感器外围尺寸的条件下，有效地增加其量程，扩展其刚度。
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公开(公告)号：CN103267603A
公开(公告)日：2013-08-28
申请号：CN201310203072.1
申请日：2013-05-27
Applicant: 东南大学
IPC: G01L5/00
Abstract: 一种水下三维测力装置，包括：三维测力传感器，所述三维测力传感器设于防水耐压筒中，在防水耐压筒上密封连接有筒盖，在筒盖上设有通孔，三维测力传感器的传力轴通过通孔伸出至防水耐压筒的外部，在三维测力传感器的传力轴上套设有防水波纹管，防水波纹管的下端法兰与筒盖上的通孔密封连接且在防水波纹管的下端法兰与三维测力传感器的传力轴之间设有间隙，防水波纹管的上端法兰与三维测力传感器的传力轴密封连接，在所述筒盖上设有电缆插头组件且电缆插头组件用于传输三维测力传感器采集的力信号。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103542963B
公开(公告)日：2015-10-07
申请号：CN201310511312.4
申请日：2013-10-24
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种可变增益的三维力传感器，包括弹性体、上增益控制框架和下增益控制框架。弹性体包括四个固定台、一个中心加载台、四根外浮动梁、四根内浮动梁以及四根弹性梁。上、下增益控制框架呈薄片状，分别固定在固定台的上下两面，对z轴力进行增益控制。四根弹性梁分别从中心加载台的四个侧面延伸而出，连接至内浮动梁。外浮动梁与内浮动梁平行，对x和y轴进行增益控制。本发明实现了一种可变增益的三维力传感器，使得在一个小量程内，应变保持对输入力值的高增益，而在该量程之外到满量程之间处于低增益，从而使得该传感器在满足实际测量需求的情况下，达到高灵敏度、大量程、小体积的融合。
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公开(公告)号：CN103267603B
公开(公告)日：2014-11-19
申请号：CN201310203072.1
申请日：2013-05-27
Applicant: 东南大学
IPC: G01L5/00
Abstract: 一种水下三维测力装置，包括：三维测力传感器，所述三维测力传感器设于防水耐压筒中，在防水耐压筒上密封连接有筒盖，在筒盖上设有通孔，三维测力传感器的传力轴通过通孔伸出至防水耐压筒的外部，在三维测力传感器的传力轴上套设有防水波纹管，防水波纹管的下端法兰与筒盖上的通孔密封连接且在防水波纹管的下端法兰与三维测力传感器的传力轴之间设有间隙，防水波纹管的上端法兰与三维测力传感器的传力轴密封连接，在所述筒盖上设有电缆插头组件且电缆插头组件用于传输三维测力传感器采集的力信号。
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公开(公告)号：CN103542963A
公开(公告)日：2014-01-29
申请号：CN201310511312.4
申请日：2013-10-24
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种可变增益的三维力传感器，包括弹性体、上增益控制框架和下增益控制框架。弹性体包括四个固定台、一个中心加载台、四根外浮动梁、四根内浮动梁以及四根弹性梁。上、下增益控制框架呈薄片状，分别固定在固定台的上下两面，对z轴力进行增益控制。四根弹性梁分别从中心加载台的四个侧面延伸而出，连接至内浮动梁。外浮动梁与内浮动梁平行，对x和y轴进行增益控制。本发明实现了一种可变增益的三维力传感器，使得在一个小量程内，应变保持对输入力值的高增益，而在该量程之外到满量程之间处于低增益，从而使得该传感器在满足实际测量需求的情况下，达到高灵敏度、大量程、小体积的融合。
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公开(公告)号：CN103454029A
公开(公告)日：2013-12-18
申请号：CN201310394838.9
申请日：2013-09-03
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明针对多维力传感器的维间耦合问题，提出一种基于卡尔曼滤波与多次采集的分段线性解耦方法。其中包括：建立耦合误差模型，对多维力传感器每个力值的正负方向分别推导力值-电压的输入-输出公式，然后对多维力传感器做静态标定实验，采用卡尔曼滤波的方法对多维力传感器输出的电压进行滤波，并对每个加载力值点多次测量，得到加载力值与三维力传感器输出电压的输入输出关系图，然后采用求解超定线性方程组最小二乘解的方法，得到力值-电压拟合公式的待定系数，对系数矩阵求逆得到多维力传感器的解耦矩阵，完成解耦过程。本方法与传统解耦方法相比，在不增加计算量的情况下，能够显著提高多维力传感器的解耦精度。
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公开(公告)号：CN103076131A
公开(公告)日：2013-05-01
申请号：CN201210589784.7
申请日：2012-12-31
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种用于测量大型机械臂大力与小力矩的六维力与力矩传感器，包括中心轴、力敏元件、底座和应变片组件，力敏元件固定连接在底座上，中心轴穿过力敏元件和底座，且中心轴与力敏元件过盈配合，应变片组件贴覆在力敏元件上，力敏元件包括四根弹性主梁、四根弹性副梁、呈正八角形的中心轴台、四个固定台、四个主浮动梁和四个副浮动梁，应变片组件包括第一应变片组和第二应变片组，四根弹性主梁中相对的两根弹性主梁上分别贴覆第一应变片组，其余两根弹性主梁上分别贴覆第二应变片组；中心轴与中心轴台的通孔过盈配合。该六维力与力矩传感器可提高对力的测量的刚度，同时对力矩的测量刚度也有小幅提高。
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