[发明专利]环形压力传感器以及轴承

说明书

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种环形压力传感器以及轴承。

背景技术

力传感器是一种能够检测拉力、牵引力、质量、压力、扭矩、材料内部应力和应变等力学量的传感器。在力传感器中，目前有金属应变片、测力计、半导体压力传感器、压电陶瓷片等多种类型。现有的力传感器，其缺点是不能同时测量轴施加在轴承上面的力的方向和大小的变化，而在机器人技术中，急需一种可快速检测出轴施加在轴承上面的力的大小和方向的变化的传感器，以便及时地调整机器人的姿态，进而使机器人能够保持高度平衡。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一是提供一种环形压力传感器，该环形压力传感器可快速检测出轴施加在轴承上面的力的方向和大小的变化。

本发明的目的之一通过以下技术手段加以解决：

本发明的环形压力传感器，主要由环形的内基板、套设在内基板外侧的外基板以及设置在内基板与外基板环面之间的多个长条形的压力传感器组成，所述多个压力传感器沿内基板的外环面并列设置。

进一步，所述内基板和/或外基板由弹性材料制成。

本发明的目的之二是提供一种轴承，该轴承具有可快速检测出来自轴的力的大小和方向的变化，可为机器人的平衡性提供重要数据。

本发明的目的之二通过以下技术手段加以解决：

本发明的轴承，包括内圈、外圈和设置在内圈与外圈之间的滚珠，所述环形压力传感器固定套设在所述外圈的外圆周面上。

本发明的有益效果：

1、本发明的环形压力传感器，主要由环形的内基板、套设在内基板外侧的外基板以及设置在内基板与外基板环面之间的多个长条形的压力传感器组成，所述多个压力传感器沿内基板的外环面并列设置。通过将压力传感器元件设置在环形的内基板和外基板之间，使得压力传感器能够检测来自轴的力的大小以及力的方向。

2、本发明的轴承，包括内圈、外圈和设置在内圈与外圈之间的滚珠，所述环形压力传感器固定套设在所述外圈的外圆周面上。使用时，环形压力传感器能够检测出外圈与轴承座之间的压力大小和方向的变化，而外圈与轴承座之间的压力大小和方向的变化与轴施加在轴承上面的力的大小和方向变化相一致。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明环形压力传感器的立体结构示意图；

图2为本发明轴承的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明进行详细说明：

实施例1环形压力传感器

如图1所示：本实施例中的环形压力传感器，主要由环形的内基板1、套设在内基板1外侧的外基板2以及设置在内基板1与外基板2环面之间的多个长条形的压力传感器3组成，所述内基板1和/或外基板2由弹性材料制成，所述多个压力传感器3沿内基板1的外环面并列设置。优选的，所述多个长条形的压力传感器3至少覆盖到内基板1外圆周面上的四个象限点的区域，以便实现至少可分别测量出内基板1外圆周面上四个象限点区域的压力值，所述压力传感器3可采用金属应变片力传感器，并通过惠斯通电桥电路在分别检测每个金属应变片的应力变化，图1中省略了电路线路，具体电路以及电路板的设置方式可参考现有技术。工作时，通过测量四个象限点压力传感器元件的压力值，可通过计算压力值得出来自轴的力的大小以及力的方向。

实施例2环形压力传感器

如图2所示：本实施例中的轴承，包括内圈4、外圈5和设置在内圈4与外圈5之间的滚珠6，所述环形压力传感器7固定套设在所述外圈5的外圆周面上。使用时，轴承与轴承座配合安装，环形压力传感器能够检测出外圈与轴承座之间的压力大小和方向的变化，而外圈与轴承座之间的压力大小和方向的变化与轴施加在轴承上面的力的大小和方向变化相一致。本发明的轴承可安装在机器人的关节中，尤其是安装在机器人的踝关节、膝关节以及髋关节所起到的作用会更加明显。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。