[发明专利]一种3D打印一次性两级压力传感器

说明书

本发明公开了一种3D打印一次性两级压力传感器，包括：第一部分和第二部分；第一部分包括第一层薄板和位于中心的竖直受力凸台；第二部分为一个中空的长方体箱体结构，箱体内部包括两个水平伸出的第一凸台、第二凸台、横梁、倒锥形的凸台，第一凸台、第二凸台成轴对称地分布于箱体两对侧，横梁位于第一凸台、第二凸台正下方，横跨箱体两对侧，倒锥形的凸台位于横梁中心；所述第一部分的第一层薄板位于第二部分的两个水平伸出的凸台的上表面，且与凸台对称接触。本发明可以实现两级压力检测，克服了同类原有传感器只能检测一级压力的局限性；可采用3D打印一体成型，实现快速制造；没有任何电子设备，可以很大程度上减少造价；可移植性强。

技术领域

本发明属于智能机器人技术领域，尤其涉及一种3D打印一次性两级压力传感器。

背景技术

制造业人力成本的不断攀升和技能熟练工人群体的匮乏，各行各业的生产、加工领域引进了越来越多的机器人和自动化装备，如焊接机器人、上料机器人和抛光机器人等。随着这种趋势的迅速发展，一种人机共融机器人技术应运而生，这种技术结合了人类的智慧和敏捷与工业机器人的力量、可重复性和耐久性，将两类群体的优点融合。由于大多数机器人是强大的活动机器，在这些机器人周围工作的人们的安全防护，成为优先考虑的问题。以压力传感器为代表的传统接触传感器基于应变原理进行力的精确测量，通常具有精密的信号感知、调理电路，因此测量精度高、成本昂贵。

然而，大部分应用环境也不需精度如此高的传感器，例如仅需要感知机器施加的力是否在某一特定范围时，可以采用结构简单、成本低廉的接触力监测装置，因而出现了造价低廉的3D打印一次性结构型传感器的设计概念及初级系列产品。现有的同类传感器只能检测一级压力，使用效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构型、成本低廉、3D打印的一次性两级压力传感器，旨在解决现有的同类传感器只能检测一级压力的问题。

本发明是这样实现的，一种3D打印一次性两级压力传感器，所述3D打印的结构型、一次性两级压力传感器包括两大部分：第一部分和第二部分；

所述第一部分包括第一层薄板和位于中心的竖直受力凸台；

所述第二部分为一个中空的长方体箱体结构，箱体内部包括两个水平伸出的第一凸台、第二凸台、横梁、倒锥形的凸台，第一凸台、第二凸台成轴对称地分布于箱体两对侧，横梁位于第一凸台、第二凸台正下方，横跨箱体两对侧，倒锥形的凸台位于横梁中心；

所述第一部分的第一层薄板位于第二部分的两个水平伸出的凸台的上表面，且与凸台对称接触。

进一步，所述第一层薄板为不规则形薄板，外形近似为工字型，两侧的第一薄板凹进部和第二薄板凹进部的下表面分别与第一凸台、第二凸台不完全接触，周围4个伸出第一长方体、第二长方体、第三长方体、第四长方体。

进一步，所述第一长方体与第二长方体前后轴对称；第三长方体与第四长方体左右中心对称，且分别与箱体内壁上的槽间隙配合。

进一步，所述第一凸台、第二凸台位于箱体左右面中心位置，且为悬臂结构；横梁与箱体两侧为固定端约束；倒锥形的凸台位于横梁中心。

进一步，所述箱体内壁开有四个长方体槽，与第一部分第一层薄板周围的4个伸出长方体部分相对应。

进一步，所述第一部分与第二部分为一体3D打印。

进一步，所述第一层薄板的下表面与第一凸台、第二凸台是粘连的。