一种整体式结构解耦六维力传感器的制作方法

技术特征：
1.一种整体式结构解耦六维力传感器，包括固定框、位于固定框上方的浮动平台；所述浮动平台具有水平面的对称中心；其特征在于，所述固定框与浮动平台之间设置若干测力组件；所述若干测力组件包括设置在水平第一方向的四个x测力组件、设置在水平第二方向的四个z测力组件、设置在竖直方向的四个y测力组件；所述水平第一方向与水平第二方向在水平面内相互垂直，竖直方向同时与水平面内的水平第一方向、水平第二方向垂直；四个x测力组件两两一组对称的设置于对称中心两侧；每个x测力组件均设有x向拉杆及位于x向拉杆一端的x向测力元件，且x向测力元件向上延伸并与浮动平台连接；所述固定框设有位于每一组的两个x测力组件之间的x下立柱；每一组中的两个x向拉杆同轴设置，两个x向拉杆分别连接于一个x下立柱的两侧；四个z测力组件两两一组对称的设置于对称中心另外两侧，每个z测力组件均设有z向拉杆及位于z向拉杆一端的z向测力元件，且z向测力元件向上延伸并与浮动平台连接；所述固定框设有位于每一组的两个z测力组件之间的z下立柱；每一组中的两个z向拉杆同轴设置，两个z向拉杆分别连接于一个z下立柱的两侧；四个y测力组件位于浮动平台的四角位置；每个y测力组件均设有y向拉杆及位于y向拉杆一端的y向测力元件；且浮动平台的四角分别设置一个y向测力元件；四个y向拉杆在竖直方向延伸并与固定框连接，四个y测力组件中两两相对对称中心对称设置。2.根据权利要求1所述的整体式结构解耦六维力传感器，其特征在于，所述固定框、浮动平台及若干测力组件均为一块金属块一体切割成型。3.根据权利要求1所述的整体式结构解耦六维力传感器，其特征在于，每个x向拉杆、z向拉杆、y向拉杆均为二力杆。4.根据权利要求3所述的整体式结构解耦六维力传感器，其特征在于，所述每个二力杆的两端均设置柔性球铰，该柔性球铰包括与测力元件连接的第一长条状连接部及与二力杆一端连接的第二长条状连接部，所述第一长条状连接部的纵长延伸方向与第二长条状连接部的纵长延伸方向垂直，且第一长条状连接部与第二长条状连接部直接连接有一个连接板；所述测力元件为x向测力元件、z向测力元件或y向测力元件。5.根据权利要求1至4中任一项所述的整体式结构解耦六维力传感器，其特征在于，所述四个y向测力元件分别设置于浮动平台的四个角，且y向测力元件的厚度小于浮动平台的厚度，四个y向测力元件与浮动平台共同形成的外边缘形成矩形的边缘。6.根据权利要求5所述的整体式结构解耦六维力传感器，其特征在于，当在对称中心对浮动平台施加力或者力矩时，12个测力组件同时施力于浮动平台。7.根据权利要求6所述的整体式结构解耦六维力传感器，其特征在于，所述浮动平台包括浮动平台，所述x向测力元件、z向测力元件自浮动平台的底面向下延伸；所述x向测力元件、z向测力元件与浮动平台共同形成的结构仍然是中心对称结构。

技术总结
本发明提出了一种整体式结构解耦六维力传感器，包括固定框、浮动平台、测力组件。浮动平台通过12个测力组件与固定框相连接。当该六维力传感器承载某方向力/力矩时，由于X元、Y元和Z元测力组件两两对称布置，其余分量上的作用力被相互抵消，故对其余分量没有干扰。本发明能够实现力与力之间相互解耦，力与力矩之间相互解耦，力矩与力矩之间相互解耦，具有结构解耦更彻底、标定方便、精度高、结构简单、使用方便等优点。且整体结构通过金属块一体切割成型，整体刚度较高。整体刚度较高。整体刚度较高。


技术研发人员：姚裕 周民权 李先影 赵彪 吴洪涛
受保护的技术使用者：南京航空航天大学
技术研发日：2021.08.27
技术公布日：2021/12/2