1.本发明涉及机器人技术领域，具体地说，涉及一种机器人微型六维力传感器。
背景技术：2.多维力和力矩传感器指的是一种能够同时测量两个方向以上力或力矩分量的力传感器，在笛卡尔坐标系中力和力矩可以各自分解为三个分量，因此，多维力最完整的形式是六维力和力矩传感器，即能够同时测量三个力分量和三个力矩分量的传感器。多维力和力矩传感器广泛应用于机器人、工业自动化、军工等领域中；金属箔贴片式六维力和力矩传感器由于技术成熟，相比压电式和半导体式传感器稳定性能好，对工作环境要求不高等特点而被广泛应用。
3.公开号为cn216925881u的专利公开了一种轨道车轮六维力传感器。包括核心传感器、集成信号放大器、车轮适配器，在车轮适配器形成有传感器安装槽，核心传感器位于传感器安装槽安装，在车轮适配器安装有快拆连接件，集成信号放大器位于快拆连接件安装，在车轮适配器还安装有配重平衡仓，在配重平衡仓安装有独立供电电源。本实用新型能够解决六分力测试系统安装和拆卸结构复杂的问题。
4.虽然该技术方案能够解决六分力测试系统安装和拆卸结构复杂的问题，但是在使用时协作机器人末端使用受力、偏移、倾斜、不均、不稳定、精度不高、控制动力效验总成运动范围，且在外部干扰导时，会致信号偏差，影响数据的精确测量，不能实时将测量的数据进行远程云端的传输，不方便进行实时的监测活动。
技术实现要素：5.本发明的目的在于提供一种机器人微型六维力传感器，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供了一种机器人微型六维力传感器，包括前壳和后壳，所述前壳和后壳的外侧安装有盖板，所述后壳的中部设置有后壳中心梁，所述后壳中心梁的外侧通过后壳梁体与后壳的内壁连接，所述后壳远离前壳的一侧表面开设有后壳凹槽，所述后壳的外侧左右两侧设置有x向力值采集贴片区，所述后壳的外侧上下两侧设置有y向力值采集贴片区，所述前壳的中部设置有前壳中心梁，所述前壳中心梁的外侧通过前壳梁体与前壳的内壁连接，所述前壳远离后壳的一侧表面开设有前壳凹槽，所述后壳凹槽和前壳凹槽内安装有若干贴片区。
7.作为优选，所述前壳的外壁开设有若干前壳固定螺孔，所述后壳的外壁开设有若干后壳固定螺孔，所述前壳的外壁开设有若干前壳固定螺孔，两个所述盖板分别通过螺栓固定在前壳和后壳的外侧。
8.作为优选，所述后壳中心梁靠近前壳中心梁处设置有中心槽，所述前壳中心梁靠近后壳中心梁处安装有中心凸台，所述中心槽与中心凸台卡接配合。
9.作为优选，所述后壳的外壁靠近x向力值采集贴片区和y向力值采集贴片区处设置
有穿线孔。
10.作为优选，所述后壳凹槽的内部贴片区包括后壳第一贴片区、后壳第二贴片区、后壳第三贴片区、后壳第四贴片区。
11.作为优选，所述第一贴片区和后壳第二贴片区为横向设置，所述后壳第三贴片区和后壳第四贴片区为纵向设置。
12.作为优选，所述前壳凹槽的内部贴片区包括前壳第一贴片区、前壳第二贴片区、前壳第三贴片区、前壳第四贴片区。
13.作为优选，所述第一贴片区和前壳第二贴片区为横向设置，所述前壳第三贴片区和前壳第四贴片区为纵向设置。
14.作为优选，所述后壳中心梁的外壁设置有z轴垂直力采集贴片区，所述前壳中心梁的外壁设置有z轴扭力采集贴片区。
15.作为优选，所述后壳凹槽和前壳凹槽的内部集成智能芯片模块、数据算法模块、智能信号效准模块、智能温度补偿模块、智能力控过载报警模块、数据反馈模块、北斗定位模块、无线远程数据采集模块。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果：
17.1、该机器人微型六维力传感器中，解决了现有的协作机器人在使用时协作机器人末端使用受力、偏移、倾斜、不均、不稳定、精度不高、控制动力效验总成运动范围的问题。
18.2、该机器人微型六维力传感器中，通过后壳凹槽和前壳凹槽的内部集成智能芯片模块、数据算法模块、智能信号效准模块、智能温度补偿模块、智能力控过载报警模块、数据反馈模块、北斗定位模块、无线远程数据采集模块能够实时同步采集力值数据并且可以通过算法自动修正外部干扰导致的信号偏差值，并且发射传输到手机端和电脑端以及云平台进行储存，实现云端的实时传输和监测。
附图说明
19.图1为本发明的整体结构示意图；
20.图2为本发明的部分结构示意图；
21.图3为本发明中后壳的正面结构示意图；
22.图4为本发明中前壳的背面结构示意图；
23.图5为本发明中后壳的背面结构示意图；
24.图6为本发明中后壳的背面平面结构图；
25.图7为本发明中前壳的正面平面结构图。
26.图中各个标号意义为：
27.1、后壳；11、后壳中心梁；111、z轴垂直力采集贴片区；12、后壳梁体；121、后壳第一贴片区；122、后壳第二贴片区；123、后壳第三贴片区；124、后壳第四贴片区；13、后壳凹槽；14、后壳固定螺孔；15、中心槽；16、x向力值采集贴片区；17、y向力值采集贴片区；2、前壳；21、前壳中心梁；211、z轴扭力采集贴片区；22、前壳梁体；221、前壳第一贴片区；222、前壳第二贴片区；223、前壳第三贴片区；224、前壳第四贴片区；23、前壳凹槽；24、前壳固定螺孔；25、中心凸台；3、盖板。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
30.此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”“第三”、“第四”特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
31.本发明提供一种机器人微型六维力传感器，如图1-图7所示，包括前壳2和后壳1，前壳2和后壳1的外侧安装有盖板3，保证前壳2和后壳2外侧的密封，后壳1的中部设置有后壳中心梁11，后壳中心梁11的外侧通过后壳梁体12与后壳1的内壁连接，后壳1远离前壳2的一侧表面开设有后壳凹槽13，内部安装电路板，后壳1的外侧左右两侧设置有x向力值采集贴片区16，用于安装力传感芯片，进行x向力度测量，后壳1的外侧上下两侧设置有y向力值采集贴片区17，用于安装力传感芯片，进行y向力度测量，前壳2的中部设置有前壳中心梁21，前壳中心梁21的外侧通过前壳梁体22与前壳2的内壁连接，前壳2远离后壳1的一侧表面开设有前壳凹槽23，后壳凹槽13和前壳凹槽23内安装有若干贴片区，分别进行不同维度的力度测量。
32.本实施例中，前壳2的外壁开设有若干前壳固定螺孔24，后壳1的外壁开设有若干后壳固定螺孔14，前壳2的外壁开设有若干前壳固定螺孔24，两个盖板3分别通过螺栓固定在前壳2和后壳1的外侧，保证盖板3的快速安装和拆卸。
33.具体的，后壳中心梁11靠近前壳中心梁21处设置有中心槽15，前壳中心梁21靠近后壳中心梁11处安装有中心凸台25，中心槽15与中心凸台25卡接配合，使得前壳2和后壳1在组装好后不会发生转动或者位置的偏移。
34.进一步的，后壳1的外壁靠近x向力值采集贴片区16和y向力值采集贴片区17处设置有穿线孔，便于接线穿过。
35.进一步的，后壳凹槽13的内部贴片区包括后壳第一贴片区121、后壳第二贴片区122、后壳第三贴片区123、后壳第四贴片区124，分别用于安装力度传感器，用于测量x向和y向垂直和扭力的力度数据。
36.进一步的，第一贴片区121和后壳第二贴片区122为横向设置，后壳第三贴片区123和后壳第四贴片区124为纵向设置。
37.进一步的，前壳凹槽23的内部贴片区包括前壳第一贴片区221、前壳第二贴片区222、前壳第三贴片区223、前壳第四贴片区224，分别用于安装力度传感器，用于测量x向和y向垂直和扭力的力度数据。
38.进一步的，第一贴片区221和前壳第二贴片区222为横向设置，前壳第三贴片区223和前壳第四贴片区224为纵向设置。
39.进一步的，后壳中心梁11的外壁设置有z轴垂直力采集贴片区111，前壳中心梁21的外壁设置有z轴扭力采集贴片区211，分别用于安装力度传感器，分别用于测量z向垂直和扭力的力度数据。
40.实施例2
41.为了进一步提高该装置的数据采集效果，在实施例1的基础上，后壳凹槽13和前壳凹槽23的内部集成智能芯片模块、数据算法模块、智能信号效准模块、智能温度补偿模块、智能力控过载报警模块、数据反馈模块、北斗定位模块、无线远程数据采集模块，智能芯片模块用于控制各个芯片的工作，数据算法模块用于自动计算外部干扰导致信号偏差值，智能信号效准模块用于修正外部干扰导致信号偏差值，智能温度补偿模块用于进行芯片温度的补偿，使得当温度变化时，产生的附加应变为零或相互抵消，智能力控过载报警模块用于进行芯片力控过载的报警，当芯片过载时进行报警，数据反馈模块用于进行测量数据返回传输，北斗定位模块用于设备的定位，无线远程数据采集模块用于进行数据采集，并将数据发射到互联网云空间平台，远程实时监测监控数据的反馈。
42.本发明的机器人微型六维力传感器在使用时，通过设置的每个芯片进行x、y、z向的垂直和扭力的力度数据采集，并通过算法修正干扰偏差值，远程实现云端实时传输监测，解决协作机器人末端使用受力、偏移、倾斜、不均、不稳定、精度不高、控制动力效验总成运动范围问题，智能信号效准模块修正外部干扰导致信号偏差值，智能温度补偿模块进行芯片温度的补偿，使得当温度变化时，产生的附加应变为零或相互抵消，智能力控过载报警模块进行芯片力控过载的报警，当芯片过载时进行报警，数据反馈模块进行测量数据返回传输，北斗定位模块用于设备的定位，无线远程数据采集模块进行数据采集，并将数据发射到互联网云空间平台，远程实时监测监控数据的反馈。
43.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
技术特征：1.一种机器人微型六维力传感器，包括前壳(2)和后壳(1)，其特征在于：所述前壳(2)和后壳(1)的外侧安装有盖板(3)，所述后壳(1)的中部设置有后壳中心梁(11)，所述后壳中心梁(11)的外侧通过后壳梁体(12)与后壳(1)的内壁连接，所述后壳(1)远离前壳(2)的一侧表面开设有后壳凹槽(13)，所述后壳(1)的外侧左右两侧设置有x向力值采集贴片区(16)，所述后壳(1)的外侧上下两侧设置有y向力值采集贴片区(17)，所述前壳(2)的中部设置有前壳中心梁(21)，所述前壳中心梁(21)的外侧通过前壳梁体(22)与前壳(2)的内壁连接，所述前壳(2)远离后壳(1)的一侧表面开设有前壳凹槽(23)，所述后壳凹槽(13)和前壳凹槽(23)内安装有若干贴片区。2.根据权利要求1所述的机器人微型六维力传感器，其特征在于：所述前壳(2)的外壁开设有若干前壳固定螺孔(24)，所述后壳(1)的外壁开设有若干后壳固定螺孔(14)，所述前壳(2)的外壁开设有若干前壳固定螺孔(24)，两个所述盖板(3)分别通过螺栓固定在前壳(2)和后壳(1)的外侧。3.根据权利要求1所述的机器人微型六维力传感器，其特征在于：所述后壳中心梁(11)靠近前壳中心梁(21)处设置有中心槽(15)，所述前壳中心梁(21)靠近后壳中心梁(11)处安装有中心凸台(25)，所述中心槽(15)与中心凸台(25)卡接配合。4.根据权利要求1所述的机器人微型六维力传感器，其特征在于：所述后壳(1)的外壁靠近x向力值采集贴片区(16)和y向力值采集贴片区(17)处设置有穿线孔。5.根据权利要求1所述的机器人微型六维力传感器，其特征在于：所述后壳凹槽(13)的内部贴片区包括后壳第一贴片区(121)、后壳第二贴片区(122)、后壳第三贴片区(123)、后壳第四贴片区(124)。6.根据权利要求5所述的机器人微型六维力传感器，其特征在于：所述第一贴片区(121)和后壳第二贴片区(122)为横向设置，所述后壳第三贴片区(123)和后壳第四贴片区(124)为纵向设置。7.根据权利要求1所述的机器人微型六维力传感器，其特征在于：所述前壳凹槽(23)的内部贴片区包括前壳第一贴片区(221)、前壳第二贴片区(222)、前壳第三贴片区(223)、前壳第四贴片区(224)。8.根据权利要求7所述的机器人微型六维力传感器，其特征在于：所述第一贴片区(221)和前壳第二贴片区(222)为横向设置，所述前壳第三贴片区(223)和前壳第四贴片区(224)为纵向设置。9.根据权利要求1所述的机器人微型六维力传感器，其特征在于：所述后壳中心梁(11)的外壁设置有z轴垂直力采集贴片区(111)，所述前壳中心梁(21)的外壁设置有z轴扭力采集贴片区(211)。10.根据权利要求9所述的机器人微型六维力传感器，其特征在于：所述后壳凹槽(13)和前壳凹槽(23)的内部集成智能芯片模块、数据算法模块、智能信号效准模块、智能温度补偿模块、智能力控过载报警模块、数据反馈模块、北斗定位模块、无线远程数据采集模块。
技术总结本发明涉及机器人技术领域，具体为一种机器人微型六维力传感器，包括前壳和后壳，前壳和后壳的外侧安装有盖板，后壳的中部设置有后壳中心梁，后壳中心梁的外侧通过后壳梁体与后壳的内壁连接，后壳远离前壳的一侧表面开设有后壳凹槽，后壳的外侧左右两侧设置有X向力值采集贴片区。解决了现有的协作机器人在使用时协作机器人末端使用受力、偏移、倾斜、不均、不稳定、精度不高、控制动力效验总成运动范围的问题，能够实时同步采集力值数据并且可以通过算法自动修正外部干扰导致的信号偏差值，并且发射传输到手机端和电脑端以及云平台进行储存，实现云端的实时传输和监测。实现云端的实时传输和监测。实现云端的实时传输和监测。
技术研发人员：王丹 夏广令 徐飞龙
受保护的技术使用者：安徽中科米点传感器有限公司
技术研发日：2022.07.22
技术公布日：2022/11/1
