一種用于實(shí)現(xiàn)量程擴(kuò)展的六維力和力矩傳感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于實(shí)現(xiàn)量程擴(kuò)展的六維力和力矩傳感器，包括彈性體和位于彈性體上的應(yīng)變片；彈性體包括四個(gè)固定臺(tái)，一個(gè)中心加載臺(tái)和四個(gè)梁單元，每個(gè)梁單元布設(shè)在相鄰兩個(gè)固定臺(tái)之間；每個(gè)梁單元包括外浮動(dòng)梁、內(nèi)浮動(dòng)梁和彈性梁，外浮動(dòng)梁和內(nèi)浮動(dòng)梁相互平行，構(gòu)成一對雙梁，雙梁的兩端分別固定連接在相鄰兩個(gè)固定臺(tái)的側(cè)壁上，彈性梁垂直于雙梁，且彈性梁的一端固定連接在外浮動(dòng)梁的內(nèi)壁上，彈性梁的另一端固定連接在中心加載臺(tái)的一側(cè)壁上；應(yīng)變片為六組，粘貼在彈性梁上；每組應(yīng)變片組成一個(gè)惠斯通全橋。該六維力和力矩傳感器，在不改變傳感器外圍尺寸的條件下，有效地增加其量程，擴(kuò)展其剛度。
【專利說明】—種用于實(shí)現(xiàn)量程擴(kuò)展的六維力和力矩傳感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種六維力和力矩傳感器，具體來說，涉及一種用于實(shí)現(xiàn)量程擴(kuò)展的六維力和力矩傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]六維力傳感器能夠同時(shí)檢測空間六個(gè)方向的載荷，即空間笛卡爾坐標(biāo)系中三個(gè)坐標(biāo)軸方向的力信息(Fx，F(xiàn)y，F(xiàn)z)以及繞三個(gè)軸的力矩信息(Mx，My，Mz)。作為一種重要的力覺傳感器，它是保證精密裝配和控制的基礎(chǔ)元件，也是機(jī)器人完成接觸性任務(wù)的保障，因此廣泛用于工業(yè)機(jī)器人、仿人機(jī)器人、自動(dòng)控制、航空航天、水下機(jī)器人等領(lǐng)域。
[0003]應(yīng)變式力/力矩傳感器因?yàn)榫哂休^好的精度和靈敏度，一直是力覺感知領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。專利CN102353482A《一種能夠?qū)崿F(xiàn)六維空間力測量的力矩傳感器》公開了一種空間六維力矩測量的傳感器。該發(fā)明采用了組合式方法，用九個(gè)一維力傳感器組合測量多維力矩。這種類型的傳感器雖然具有較好的靈活性，但是需要復(fù)雜的裝配，同時(shí)很容易引起裝配誤差，且成本較高。整體式六維力傳感器因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)簡單緊湊、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)被廣泛使用，其力敏元件為內(nèi)部的彈性體，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也是應(yīng)變式六維力傳感器設(shè)計(jì)的核心。這種傳感器內(nèi)部的彈性體結(jié)構(gòu)通常有橫梁式、豎梁式、stewart式等，其中，十字橫梁式彈性體由于其結(jié)構(gòu)簡單易于加工、靈敏度高、維間串?dāng)_小等優(yōu)點(diǎn)被廣泛使用。專利CN201561825U《一種六維力傳感器的彈性體》公開了一種十字彈性梁結(jié)構(gòu)的彈性體，但是由于采用了殼體鏤空的結(jié)構(gòu)，給加工和貼片造成一定困難。專利CN202720078U《一種應(yīng)變式的六維力傳感器》公開了一種結(jié)構(gòu)更為簡單的十字梁彈性體，減輕了維間串?dāng)_，且提高了輸出精度，但是很難保證有較高的剛度，難以測量大范圍的力/力矩。
[0004]而針對不同領(lǐng)域的需求，對六維力/力矩傳感器的性能要求也各不相同，隨著空間探測技術(shù)、海洋開發(fā)技術(shù)以及機(jī)器人技術(shù)的迅速發(fā)展，迫切需要研發(fā)大量程高精度的多維力/力矩傳感器。
[0005]為了擴(kuò)展傳感器的剛度，使其具有更高的量程，成倍地?cái)U(kuò)大傳感器的尺寸不僅會(huì)成倍地?cái)U(kuò)大成本和體積，而且使得靈敏度成倍地縮小，因而不是一種優(yōu)選方式。適當(dāng)?shù)卦黾痈?dòng)梁的厚度也是提高剛度的一種方式，這種方式的一個(gè)顯著的局限在于:浮動(dòng)梁只能在小范圍內(nèi)加厚，超過一定范圍會(huì)使得傳感器應(yīng)變極小，根本無法測量力和力矩。類似地，采用加粗彈性梁的方法也有這樣的問題:靈敏度會(huì)降低，且超過一定范圍會(huì)使得傳感器失去感應(yīng)空間力/力矩性能。
[0006]因此，在現(xiàn)有的十字彈性梁結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，尋求一種量程擴(kuò)展方法，使得傳感器在大量程測量能力下仍保有原有優(yōu)點(diǎn)，具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]技術(shù)問題:本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種用于實(shí)現(xiàn)量程擴(kuò)展的六維力和力矩傳感器，在不改變傳感器外圍尺寸的條件下，有效地增加其量程，擴(kuò)展其剛度。[0008]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0009]一種用于實(shí)現(xiàn)量程擴(kuò)展的六維力和力矩傳感器，該傳感器包括彈性體和位于彈性體上的應(yīng)變片；所述的彈性體包括四個(gè)固定臺(tái)，一個(gè)中心加載臺(tái)和四個(gè)梁單元，四個(gè)固定臺(tái)均勻分布在中心加載臺(tái)周邊；每個(gè)梁單元布設(shè)在相鄰兩個(gè)固定臺(tái)之間；所述的每個(gè)梁單元包括外浮動(dòng)梁、內(nèi)浮動(dòng)梁和彈性梁，外浮動(dòng)梁和內(nèi)浮動(dòng)梁相互平行，構(gòu)成一對雙梁，雙梁的兩端分別固定連接在相鄰兩個(gè)固定臺(tái)的側(cè)壁上，彈性梁垂直于雙梁，且彈性梁的一端固定連接在外浮動(dòng)梁的內(nèi)壁上，彈性梁的另一端固定連接在中心加載臺(tái)的一側(cè)壁上，彈性梁的中部和內(nèi)浮動(dòng)梁固定連接；所述的四根彈性梁呈十字形；所述的應(yīng)變片為六組，粘貼在彈性梁上，且位于彈性梁與中心加載臺(tái)相接處以及彈性梁與內(nèi)浮動(dòng)梁內(nèi)側(cè)相接處之間；六組應(yīng)變片設(shè)在彈性梁各側(cè)面的中心軸線上，每組應(yīng)變片組成一個(gè)惠斯通全橋。
[0010]進(jìn)一步，所述的彈性體呈整體式結(jié)構(gòu)，且關(guān)于笛卡爾三維坐標(biāo)軸對稱，笛卡爾三維坐標(biāo)軸以彈性體的幾何中心為原點(diǎn)，X向沿水平方向，y向與X向在同一平面內(nèi)，且y向與X向垂直，z向垂直于y向和X向所在的平面。
[0011]進(jìn)一步，所述的內(nèi)浮動(dòng)梁至彈性梁與中心加載臺(tái)相接處的距離為彈性梁長度的0.5-0.8倍，內(nèi)浮動(dòng)梁的寬度小于彈性梁長度的十分之一。
[0012]進(jìn)一步，所述的四根彈性梁呈十字形，彈性梁的各中心軸線組成四組中心軸線組，該四組中心軸線組分別是:由y向的兩根彈性梁兩側(cè)面的四條中心軸線組成的第一中心軸線組，由X向的兩根彈性梁兩側(cè)面的中心軸線組成的第二中心軸線組，由I向的兩根彈性梁正面和背面的中心軸線組成的第三中心軸線組，由X向的兩根彈性梁正面和背面的中心軸線組成的第四中心軸線組；在第一中心軸線組的每條中心軸線靠近中心加載臺(tái)的一端設(shè)有一個(gè)應(yīng)變片，組成第一應(yīng)變片組凡、民、1?3和1?4 ;在第二中心軸線組的每條中心軸線靠近中心加載臺(tái)的一端設(shè)有一個(gè)應(yīng)變片，組成第二應(yīng)變片組R5、R6> R7和R8 ;在第三中心軸線組的每條中心軸線靠近中心加載臺(tái)的一端設(shè)有一個(gè)應(yīng)變片，組成第三應(yīng)變片組!^、!^、!^和R12 ;在第三中心軸線組的每條中心軸線的中部設(shè)有一個(gè)應(yīng)變片，組成第四應(yīng)變片組R13、R14、R15和R16;在第四中心軸線組的每條中心軸線的中部設(shè)有一個(gè)應(yīng)變片，組成第五應(yīng)變片組R17、R18、R19和R2tl;在第二中心軸線組的每條中心軸線中部設(shè)有一個(gè)應(yīng)變片，組成第六應(yīng)變片組R21、R22> R23和R24;每組應(yīng)變片組中的四個(gè)應(yīng)變片組成一個(gè)惠斯通全橋。
[0013]有益效果:本發(fā)明和大多數(shù)對多維力和力矩傳感器的研究一樣，力求獲得相對更高的靈敏度以及相對更高的剛度，在考慮成本、性能等各種因素的前提下，期望獲得相對優(yōu)化的性能。與現(xiàn)有的典型十字形彈性體結(jié)構(gòu)相比，本發(fā)明的傳感器具有剛度更大，可測的量程范圍更大的特點(diǎn)?，F(xiàn)有技術(shù)中，測量大量程力和力矩的傳感器大多為stewart結(jié)構(gòu)及其變形。但是stewart結(jié)構(gòu)的傳感器結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，加工、裝配都不方便。因此，本發(fā)明在同樣完成量程擴(kuò)展的情況下，具有結(jié)構(gòu)簡單、緊湊的優(yōu)點(diǎn)，并且由于是一體化結(jié)構(gòu)，在剛度、重復(fù)性以及動(dòng)態(tài)性能上都有較大的優(yōu)勢，并且可以有效地減少裝配誤差。對十字橫梁結(jié)構(gòu)的變形的技術(shù)也有很多，在研究大量程的【技術(shù)領(lǐng)域】中，大多是增加一個(gè)十字彈性梁達(dá)到同樣的效果。與這一類的結(jié)構(gòu)相比，本發(fā)明又明顯具有結(jié)構(gòu)簡單、易于加工的優(yōu)點(diǎn)。
[0014]相關(guān)的量程擴(kuò)展技術(shù)大多是成倍地?cái)U(kuò)大傳感器各個(gè)維度的量程，與此同時(shí)，靈敏度也成倍減小。本發(fā)明的另一有益效果在于，對力和力矩的量程擴(kuò)展程度不同。合理選擇本傳感器的尺寸參數(shù)，可以使得本傳感器測量不同的維度具有不同的能力，從而在領(lǐng)域內(nèi)更有實(shí)用價(jià)值。
[0015]因此，本發(fā)明的有益效果可以總結(jié)為:保留了十字彈性梁結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn):靈敏度高、結(jié)構(gòu)簡單、維間串?dāng)_小。與典型的十字形彈性體相比，具有剛度高、量程范圍大的優(yōu)點(diǎn)；在實(shí)現(xiàn)量程擴(kuò)展的前提下，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、加工簡單、重復(fù)性和動(dòng)態(tài)性能好的優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)在不同維度上對量程的擴(kuò)展能力不同，在實(shí)際應(yīng)用中更有靈活性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本發(fā)明中彈性體上的第一中心軸線組和第二中心軸線組的位置示意圖。
[0018]圖3為本發(fā)明中彈性體上的第三中心軸線組和第四中心軸線組的位置示意圖。
[0019]圖4為本發(fā)明中彈性體正面上的應(yīng)變片組位置示意圖。
[0020]圖5為本發(fā)明中彈性體背面上的應(yīng)變片組位置示意圖。
[0021 ] 圖6為本發(fā)明對比例的俯視圖。
[0022]圖7為本發(fā)明實(shí)施例的俯視圖。
[0023]圖8為本發(fā)明實(shí)施例的側(cè)視圖。
[0024]圖9為本發(fā)明實(shí)施例對Fx的量程擴(kuò)展倍數(shù)隨Ii1和k2變化的平面圖。
[0025]圖10為本發(fā)明實(shí)施例對Fz的量程擴(kuò)展倍數(shù)隨Ii1和k2變化的平面圖。
[0026]圖11為本發(fā)明實(shí)施例對Mx的量程擴(kuò)展倍數(shù)隨Ii1和k2變化的平面圖。
[0027]圖12為本發(fā)明實(shí)施例對Mz的量程擴(kuò)展倍數(shù)隨Ii1和k2變化的平面圖。
[0028]圖中有:固定臺(tái)1、中心加載臺(tái)2、外浮動(dòng)梁3、內(nèi)浮動(dòng)梁4、彈性梁5、第一中心軸線組21、第二中心軸線組22、第三中心軸線組23、第四中心軸線組24。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0030]如圖1所示，本發(fā)明的一種用于實(shí)現(xiàn)量程擴(kuò)展的六維力和力矩傳感器，包括彈性體和位于彈性體上的應(yīng)變片。彈性體包括四個(gè)固定臺(tái)1，一個(gè)中心加載臺(tái)2和四個(gè)梁單元，四個(gè)固定臺(tái)I均勻分布在中心加載臺(tái)2周邊。每個(gè)梁單元布設(shè)在相鄰兩個(gè)固定臺(tái)I之間。所述的每個(gè)梁單元包括外浮動(dòng)梁3、內(nèi)浮動(dòng)梁4和彈性梁5。外浮動(dòng)梁3和內(nèi)浮動(dòng)梁4相互平行，構(gòu)成一對雙梁。雙梁的兩端分別固定連接在相鄰兩個(gè)固定臺(tái)I的側(cè)壁上。彈性梁5垂直于雙梁，且彈性梁5的一端固定連接在外浮動(dòng)梁3的內(nèi)壁上，彈性梁5的另一端固定連接在中心加載臺(tái)2的一側(cè)壁上。彈性梁5的中部和內(nèi)浮動(dòng)梁4固定連接。應(yīng)變片為六組，粘貼在彈性梁5上，且位于彈性梁5與中心加載臺(tái)2相接處以及彈性梁5與內(nèi)浮動(dòng)梁4內(nèi)側(cè)相接處之間；六組應(yīng)變片設(shè)在彈性梁5各側(cè)面的中心軸線上，每組應(yīng)變片組成一個(gè)惠斯通全橋。
[0031]進(jìn)一步，所述的彈性體呈整體式結(jié)構(gòu)，且關(guān)于笛卡爾三維坐標(biāo)軸對稱，笛卡爾三維坐標(biāo)軸以彈性體的幾何中心為原點(diǎn)，X向沿水平方向，y向與X向在同一平面內(nèi)，且y向與X向垂直，Z向垂直于Y向和X向所在的平面。彈性體呈整體式結(jié)構(gòu)，相對于復(fù)雜的stewart結(jié)構(gòu)以及其他需要裝配的彈性體而言，本發(fā)明的整體式結(jié)構(gòu)更容易加工，強(qiáng)度大，抗震能力好，抗過載能力強(qiáng)，且減小了裝配誤差，有利于傳感器精度的提高。[0032]進(jìn)一步，所述的中心加載臺(tái)2呈棱柱形，中心加載臺(tái)2的橫截面呈正方形，中心加載臺(tái)2的中心設(shè)有軸向通孔；固定臺(tái)I中心設(shè)有安裝孔。中心加載臺(tái)2的中心設(shè)有軸向通孔，用于與外部軸進(jìn)行配合。固定臺(tái)I中心設(shè)有安裝孔，用于安裝在外部基座上。
[0033]進(jìn)一步，所述的四根外浮動(dòng)梁3和四根內(nèi)浮動(dòng)梁4均呈薄片狀，且高度相等。外浮動(dòng)梁3和內(nèi)浮動(dòng)梁4高度相等，主要是考慮到便于加工。內(nèi)浮動(dòng)梁4不宜高出外浮動(dòng)梁3，這是因?yàn)橥鈿ぴ谠O(shè)計(jì)時(shí)，要保證彈性體形變不與外殼接觸。內(nèi)浮動(dòng)梁4高出后會(huì)使得外殼結(jié)構(gòu)更復(fù)雜。
[0034]進(jìn)一步，所述的內(nèi)浮動(dòng)梁4至彈性梁5與中心加載臺(tái)2相接處的距離為彈性梁5長度的0.5-0.8倍，內(nèi)浮動(dòng)梁4的寬度小于彈性梁5長度的十分之一。內(nèi)浮動(dòng)梁4選擇合適的距離和寬度，可以實(shí)現(xiàn)量程擴(kuò)展的目的。
[0035]進(jìn)一步，如圖2、圖3、圖4和圖5所示，所述的四根彈性梁5呈十字形，彈性梁5的各中心軸線組成四組中心軸線組，該四組中心軸線組分別是:由y向的兩根彈性梁兩側(cè)面的四條中心軸線組成的第一中心軸線組21，由X向的兩根彈性梁兩側(cè)面的中心軸線組成的第二中心軸線組22，由y向的兩根彈性梁正面和背面的中心軸線組成的第三中心軸線組23，由X向的兩根彈性梁正面和背面的中心軸線組成的第四中心軸線組24 ;在第一中心軸線組21的每條中心軸線靠近中心加載臺(tái)的一端設(shè)有一個(gè)應(yīng)變片，組成第一應(yīng)變片組R1、R2、R3和R4 ;在第二中心軸線組22的每條中心軸線靠近中心加載臺(tái)的一端設(shè)有一個(gè)應(yīng)變片，組成第二應(yīng)變片組&、1?6、1?7和1?8 ;在第三中心軸線組23的每條中心軸線靠近中心加載臺(tái)的一端設(shè)有一個(gè)應(yīng)變片，組成第三應(yīng)變片組R9、R1(1、R11和R12 ;在第三中心軸線組23的每條中心軸線的中部設(shè)有一個(gè)應(yīng)變片，組成第四應(yīng)變片組R13、R14lR15和R16 ;在第四中心軸線組24的每條中心軸線的中部設(shè)有一個(gè)應(yīng)變片，組成第五應(yīng)變片組R17、R18、R19和R2tl ;在第二中心軸線組22的每條中心軸線中部設(shè)有一個(gè)應(yīng)變片，組成第六應(yīng)變片組R21、R22> R23和R24。每組應(yīng)變片組中的四個(gè)應(yīng)變片組成一個(gè)惠斯通全橋，分別測量Fx，F(xiàn)y, Fz, Mx, Mr, Mz六維力和力矩?cái)?shù)據(jù)，第一應(yīng)變片組測`量Fx，第二應(yīng)變片組測量Fy，第三應(yīng)變片組測量Fz，第四應(yīng)變片組測量Mx，第五應(yīng)變片組測量My，第六應(yīng)變片組測量Mz。
[0036]下面例舉一實(shí)施例。
[0037]如圖7所示，采用本發(fā)明結(jié)構(gòu)的傳感器彈性體，整體外形長為78mm，寬為78_，高7mm。彈性梁5長度為25mm,截面尺寸為5mmX 5mm,外浮動(dòng)梁3寬度為1mm，長32mm,高5mm。內(nèi)浮動(dòng)梁4的尺寸與外浮動(dòng)梁3相同，距離外浮動(dòng)梁3為12mm。圖6為作為對比例的一個(gè)傳感器彈性體，該傳感器彈性體中未設(shè)置內(nèi)浮動(dòng)梁，該彈性體的尺寸與前一個(gè)彈性體相同。實(shí)施例的彈性體和對比例的彈性體的側(cè)面尺寸相同，如圖8所示，浮動(dòng)梁高度低于彈性體整體高度，上下都比固定臺(tái)低1mm，這是為了形變時(shí)不與外殼接觸從而產(chǎn)生正確的形變。下面將對這兩種結(jié)構(gòu)的傳感器作對比，分析本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。
[0038]ANSYS有限元分析軟件是傳感器領(lǐng)域內(nèi)分析結(jié)構(gòu)特性的重要軟件。根據(jù)該軟件可以分析傳感器結(jié)構(gòu)在特定力下的變形結(jié)果。為了分析其性能，引入歸一化量程的概念，即:在應(yīng)變片貼片位置的應(yīng)變?yōu)镮X 10_3時(shí)，對應(yīng)的加載力和力矩值。該歸一化量程可以有效地反應(yīng)傳感器的剛度，從而反應(yīng)能夠測量的量程。由于彈性體結(jié)構(gòu)的對稱性，F(xiàn)x和Fy的性能相同；Mx和My的性能相同，因此分析歸一化量程Fx，F(xiàn)z, Mx, Mz。設(shè)彈性梁長度為L，本例中L=25mm,內(nèi)浮動(dòng)梁距離彈性梁根部(靠近中心軸臺(tái)的一端)距離為Ic1L,浮動(dòng)梁的截面寬度為k2L。不同的尺寸參數(shù)(I^k2)的傳感器具有不同的量程擴(kuò)展效果。
[0039]本實(shí)施例在ANSYS分析軟件中，建立了對照彈性體、本發(fā)明的尺寸參數(shù)1、本發(fā)明的尺寸參數(shù)2以及本發(fā)明的尺寸參數(shù)3四種模型。下表列出了四種模型的歸一化量程。
[0040]
【權(quán)利要求】
1.一種用于實(shí)現(xiàn)量程擴(kuò)展的六維力和力矩傳感器，其特征在于:該傳感器包括彈性體和位于彈性體上的應(yīng)變片； 所述的彈性體包括四個(gè)固定臺(tái)(1)，一個(gè)中心加載臺(tái)(2)和四個(gè)梁單元，四個(gè)固定臺(tái)(I)均勻分布在中心加載臺(tái)(2)周邊；每個(gè)梁單元布設(shè)在相鄰兩個(gè)固定臺(tái)(I)之間；所述的每個(gè)梁單元包括外浮動(dòng)梁(3)、內(nèi)浮動(dòng)梁(4)和彈性梁(5)，外浮動(dòng)梁(3)和內(nèi)浮動(dòng)梁(4)相互平行，構(gòu)成一對雙梁，雙梁的兩端分別固定連接在相鄰兩個(gè)固定臺(tái)(I)的側(cè)壁上，彈性梁(5)垂直于雙梁，且彈性梁(5)的一端固定連接在外浮動(dòng)梁(3)的內(nèi)壁上，彈性梁(5)的另一端固定連接在中心加載臺(tái)(2)的一側(cè)壁上，彈性梁(5)的中部和內(nèi)浮動(dòng)梁(4)固定連接；所述的四根彈性梁(5)呈十字形； 所述的應(yīng)變片為六組，粘貼在彈性梁(5)上，且位于彈性梁(5)與中心加載臺(tái)(2)相接處以及彈性梁(5)與內(nèi)浮動(dòng)梁(4)內(nèi)側(cè)相接處之間；六組應(yīng)變片設(shè)在彈性梁(5)各側(cè)面的中心軸線上，每組應(yīng)變片組成一個(gè)惠斯通全橋。
2.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的雙浮動(dòng)梁式彈性體，其特征在于:所述的彈性體呈整體式結(jié)構(gòu)，且關(guān)于笛卡爾三維坐標(biāo)軸對稱，笛卡爾三維坐標(biāo)軸以彈性體的幾何中心為原點(diǎn)，X向沿水平方向，向與Z向在同一平面內(nèi)，且向與Z向垂直，Z向垂直于_7向和Z向所在的平面。
3.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的雙浮動(dòng)梁式彈性體，其特征在于:所述的中心加載臺(tái)(2)呈棱柱形，中心加載臺(tái)(2)的中心設(shè)有軸向通孔；所述的固定臺(tái)(I)中心設(shè)有安裝孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的雙浮動(dòng)梁式彈性體，其特征在于:所述的四根外浮動(dòng)梁(3)和四根內(nèi)浮動(dòng)梁(4)均呈薄片狀，且高度相等。
5.根據(jù)權(quán)利要求書4所述的雙浮動(dòng)梁式彈性體，其特征在于:所述的內(nèi)浮動(dòng)梁(4)至彈性梁(5)與中心加載臺(tái)(2)相接處的距離為彈性梁(5)長度的0.5-0.8倍，內(nèi)浮動(dòng)梁(4)的寬度小于彈性梁(5)長度的十分之一。
6.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的雙浮動(dòng)梁式彈性體，其特征在于:所述的四根彈性梁(5)呈十字形，彈性梁(5)的各中心軸線組成四組中心軸線組，該四組中心軸線組分別是:由_7向的兩根彈性梁兩側(cè)面的四條中心軸線組成的第一中心軸線組(21)，由z向的兩根彈性梁兩側(cè)面的中心軸線組成的第二中心軸線組(22)，由_7向的兩根彈性梁正面和背面的中心軸線組成的第三中心軸線組(23)，由z向的兩根彈性梁正面和背面的中心軸線組成的第四中心軸線組(24)； 在第一中心軸線組(21)的每條中心軸線靠近中心加載臺(tái)的一端設(shè)有一個(gè)應(yīng)變片，組成第一應(yīng)變片組R1'R2' R3和R4 ；在第二中心軸線組(22)的每條中心軸線靠近中心加載臺(tái)的一端設(shè)有一個(gè)應(yīng)變片，組成第二應(yīng)變片組&、&、冬和& ;在第三中心軸線組(23)的每條中心軸線靠近中心加載臺(tái)的一端設(shè)有一個(gè)應(yīng)變片，組成第三應(yīng)變片組慫、R10、R11和4 ;在第三中心軸線組(23 )的每條中心軸線的中部設(shè)有一個(gè)應(yīng)變片，組成第四應(yīng)變片組R13' R14' R15和在第四中心軸線組(24)的每條中心軸線的中部設(shè)有一個(gè)應(yīng)變片，組成第五應(yīng)變片組R17'R18'R19和尼;在第二中心軸線組(22)的每條中心軸線中部設(shè)有一個(gè)應(yīng)變片，組成第六應(yīng)變片組/和;每組應(yīng)變片組中的四個(gè)應(yīng)變片組成一個(gè)惠斯通全橋。
【文檔編號(hào)】G01L5/16GK103698076SQ201410001468
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2014年1月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月3日
【發(fā)明者】宋愛國, 陳丹鳳, 潘棟成, 李會(huì)軍, 徐寶國, 武秀秀 申請人:東南大學(xué)