基于仿生结构的力信息采集装置、系统及方法

    公开(公告)号:CN113514171A

    公开(公告)日:2021-10-19

    申请号:CN202110605003.8

    申请日:2021-05-31

    IPC分类号: G01L1/12 G01L5/169

    摘要: 本发明提供一种基于仿生结构的力信息采集装置、系统及方法,包括:力信息采集层以及磁场信号采集芯片;力信息采集层中嵌有永磁体;力信息采集层为弹性结构,用于受力后产生与力的第一力信息相对应的形变,以使永磁体随形变进行运动产生与力信息相对应的磁场信号;磁场信号采集芯片与力信息采集层平行设置,用于采集所述磁场信号,并将磁场信号转换为电信号。本发明通过力信息采集层在受力后产生的对应形变,使得其嵌有的永磁体随着形变进行运动,产生与力信息相对应的磁场信号,能够精准地感知到力的多维度信息,通过磁场信号采集芯片将磁场信号转换为容易显性体现的电信号,实现了对力的多维度信息精准且高效的采集与感知。

    一种球形三维测力压磁式传感器及其三维力测量方法

    公开(公告)号:CN112629734B

    公开(公告)日:2021-09-28

    申请号:CN202011638254.8

    申请日:2020-12-31

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: G01L5/169

    摘要: 本发明公开一种球形三维测力压磁式传感器及其三维力测量方法,包括:测力机构、信号激励电路和信号调理电路;测力机构包括球形外壳、在球形外壳内表面的三维正交方向上连接的传力元件以及与传力元件连接的压磁元件;压磁元件通过传力元件接收施加在球形外壳上的外力;压磁元件接收外力后,由信号激励电路传输激励信号至压磁元件,以使压磁元件将外力转换为非零的感应电压,并将感应电压传输至信号调理电路;信号调理电路对感应电压进行信号补偿、输出解耦和分力合成后,得到外力值和每个方向的分力值。可精确检测各个方向的载荷力,同时测量在同等受力变形的基础上增加磁场的偏置程度,从而满足实际应用中复杂的工况。

    四爪万向节式维间解耦三维无线无源传感器

    公开(公告)号:CN112729654A

    公开(公告)日:2021-04-30

    申请号:CN202011617631.X

    申请日:2020-12-30

    IPC分类号: G01L5/169

    摘要: 本发明公开了一种四爪万向节式维间解耦三维无线无源传感器,其包括:传感器承力接头、弯扭传递轴、关节球轴承内环、关节球轴承外环、上弯扭拨杆、下弯扭拨杆、弯矩支撑板、第一弯矩传递杆、第二弯矩传递杆、第三弯矩传递杆、弯矩传递支撑杆、弯矩中心支撑螺纹杆、弯矩承力体、弯矩形变体、弯扭固定螺纹杆、扭矩传递轴、第一拉压传递圆板、支撑圆筒、第二拉压传递圆板、弯扭固定螺纹杆、拉压形变体和、第一支撑圆板、第一支撑圆板、下部支撑圆筒、第二支撑圆板、扭矩传递板、支撑球头螺纹杆和扭矩形变体。本发明能够同时检测出耦合力中的弯曲力分量和拉压力分量;可大大减少输出数据时需要繁多的有线传输的问题,也大大促进了信息传递的简易性。

    球笼半轴式维间解耦二维无线无源传感器

    公开(公告)号:CN112683438A

    公开(公告)日:2021-04-20

    申请号:CN202011610803.0

    申请日:2020-12-30

    IPC分类号: G01L5/169

    摘要: 本发明公开了一种球笼半轴式维间解耦二维无线无源传感器,其包括:传感器承力接头、弯扭分离滑块、弯扭支撑杆、弯矩中心支撑球头螺纹杆、第一弯矩传递杆、第二弯矩传递杆、第三弯矩传递杆、弯矩承力体、弯矩支撑板、扭矩承力环、弯矩传递支撑杆、上部支撑圆筒、弯矩形变体、扭矩承力轴、扭矩传递杆、第一支撑圆板、扭矩形变体、下部支撑圆筒和第二支撑圆板。本发明能够同时检测出耦合力中的弯曲力分量和扭转力分量,即对耦合力进行结构解耦;而且不需要连入供电线路或通过有线接口采集数据;可应用在机床、机器人、医学领域,人体植入型传感器方向,大大减少传感器应用时需繁多的有线传输、在人体中埋线或二次手术的环节。

    一种基于霍尔元件的三维柔性力传感器及其制备方法

    公开(公告)号:CN112345146A

    公开(公告)日:2021-02-09

    申请号:CN202011149524.9

    申请日:2020-10-23

    发明人: 吴豪 胡一佳

    IPC分类号: G01L5/169 G01L1/12 H01L43/06

    摘要: 本发明属于柔性传感器相关技术领域,其公开了一种基于霍尔元件的三维柔性力传感器及其制备方法,所述传感器包括基底层、霍尔元件、柔性支架及永磁体,所述柔性支架及所述霍尔元件分别设置在所述基底层上,且所述霍尔元件位于所述柔性支架与所述基底层所形成的收容空间内;所述永磁体被包覆在所述柔性支架远离所述基底层的一端内;所述柔性支架包括四个支撑柱及包覆体,所述支撑柱包括相连接的直线段及弧形段,所述直线段垂直连接于所述基底层,所述弧形段连接于所述包覆体;所述永磁体包覆在所述包覆体内。本发明提高了线性度、稳定性及准确度。

    一种基于变压器原理的柔性触觉传感器及其柔性触觉检测系统

    公开(公告)号:CN112067170A

    公开(公告)日:2020-12-11

    申请号:CN202010962577.6

    申请日:2020-09-14

    IPC分类号: G01L1/12 G01L5/169

    摘要: 一种基于变压器原理的柔性触觉传感器及其柔性触觉检测系统,属于机器人传感器技术领域,本发明为解决现有电磁性触觉传感器受电磁干扰影响大,以及高灵敏度与大量程无法兼顾的问题。它包括从上至下依次设置的敏感层、信号转换层和电磁屏蔽层;敏感层包括弹性体和嵌入弹性体中间的敏感片;弹性体底部中间开有空腔,空腔内为倒圆锥结构,所述倒圆锥结构的锥体尖部与信号转换层接触,弹性体顶部为凸起半球结构;敏感片采用导磁敏感片或导电敏感片;信号转换层包括初级线圈、次级线圈和基底;初级线圈和次级线圈均包裹在基底内,初级线圈设置在下层,次级线圈设置在上层;电磁屏蔽层设置在信号转换层的底部。本发明用于机器人的设计与制造。

    多连杆式维间解耦二维无线无源传感器

    公开(公告)号:CN110207880B

    公开(公告)日:2020-10-23

    申请号:CN201910614120.3

    申请日:2019-07-09

    IPC分类号: G01L5/169

    摘要: 本发明公开了一种多连杆式维间解耦二维无线无源传感器,包括传感器承力接头、上部支撑圆筒、上部多连杆连接圆板、弯矩支撑圆板、弯矩承力体、弯矩形变环、下部多连杆连接圆板、第一扭矩连接圆板、下部支撑圆筒、第二扭矩连接圆板、扭矩承力轴、扭矩形变片、连接杆、中心连接杆套、扭矩限位杆套和弯矩传递杆。本发明的多连杆式维间解耦二维无线无源传感器能够同时检测出耦合力中的弯曲力分量和扭转力分量,即对耦合力进行结构解耦;而且不需要连入供电线路或通过有线接口采集数据;可应用在医学领域,人体植入型传感器方向,大大减少传感器植入人体后需在人体中埋线或二次手术的环节。

    一种可直接指示方向的主应力方向判定方法

    公开(公告)号:CN108955984B

    公开(公告)日:2020-07-14

    申请号:CN201810543211.8

    申请日:2018-05-31

    IPC分类号: G01L5/169

    摘要: 一种可直接指示方向的主应力方向判定方法属于金属材料的应力定向检测技术领域,尤其涉及一种可直接指示方向的主应力方向判定方法。设计程序包括系统调用主程序、步进电机数据采集子程序、采集数据处理子程序、步进电机指示方向步数子程序,步进电机指示方向子程序和作为中断服务程序的原始值采集子程序;系统调用主程序采用汇编伪指令设置LINEADR为原始数值存放地址;ADTURN为采集数据存放区首地址;ADR为‘数据位置记录值’存放地址,ADR+1为步进电机指示方向步数‘小循环次数’存放地址,ADR+2为步进电机指示方向步数‘大循环次数’存放地址,TABLE为步进电机正转表首地址。

    一种磁力可控的磁吸附单元及具有吸附力感知功能的磁吸附足

    公开(公告)号:CN118398325A

    公开(公告)日:2024-07-26

    申请号:CN202410521925.4

    申请日:2024-04-28

    摘要: 本发明属于磁吸附机器人相关技术领域,其公开了一种磁力可控的磁吸附单元及具有吸附力感知功能的磁吸附足,所述磁吸附单元为一个环形阵列,其包括多个钕铁硼永磁体、多个磁轭、多个铝镍钴永磁体、多个线圈及环形磁轭,多个所述钕铁硼永磁体与多个所述磁轭交替设置,并沿一个圆排布;所述铝镍钴永磁体设置在所述磁轭上,所述铝镍钴永磁体上缠绕有所述线圈;所述环形磁轭设置在所述铝镍钴永磁体上;多个所述钕铁硼永磁体的N极、S极交替排列,相邻两个所述钕铁硼永磁体的相同磁极相对设置,所述铝镍钴永磁体邻近所述钕铁硼永磁体一端的磁极与其邻近的所述钕铁硼永磁体的磁极相同。本发明实现了吸附力的感知与灵活调整。