[发明专利]铰接结构中转动零件的载荷测量系统

权利要求书

1.一种铰接结构中转动零件的载荷测量系统，所述铰接结构包括模拟固定零件及所述转动零件，所述模拟固定零件包括相对间隔设置的第一支撑部和第二支撑部，其特征在于，所述模拟固定零件与所述转动零件通过铰接方式耦接，形成第一铰接点及第二铰接点，所述第一铰接点位于所述第一支撑部上，所述第二铰接点位于所述第二支撑部上；

所述载荷测量系统包括：柱状件、第一限位件、第二限位件、第一测量单元、第二测量单元；其中：

所述柱状件，沿轴向穿过所述第一支撑部和第二支撑部，所述柱状件的两个轴向端部分别支撑在所述第一支撑部、所述第二支撑部上，所述转动零件可旋转地套设在所述柱状件上，并位于所述第一支撑部和第二支撑部之间；所述第一限位件、第二限位件，分别套设并安装在所述柱状件的两个轴向端部；

所述第一测量单元，通过所述第一限位件与所述柱状件的轴向一端耦接，且置于所述第一铰接点处，固定安装在所述第一支撑部外侧，适于测量所述转动零件在第一方向轴线上的受力及第二方向轴线上的受力；其中：所述第一方向轴线及所述第二方向轴线相互垂直且均垂直于第三方向轴线，所述第三方向轴线与所述柱状件的轴向方向的中心对称轴线重合，所述第一方向轴线及所述第二方向轴线与所述柱状件的垂直于第三方向轴线的中心对称平面重合；

所述第二测量单元，通过所述第二限位件与所述柱状件的另一端耦接，且置于所述第二铰接点处，固定安装在所述第二支撑部外侧，适于测量所述转动零件在所述第一方向轴线上的受力、及所述第二方向轴线上的受力；

所述第一测量单元的中心对称轴线、所述第二测量单元的中心对称轴线与所述柱状件的轴向方向中心对称轴线重合。

2.根据权利要求1所述的铰接结构中转动零件的载荷测量系统，其特征在于，所述柱状件、第一限位件及第二限位件，适于模拟实际应用中铰接点处的固定结构来固定所述转动零件，使得所述模拟固定零件与所述转动零件之间的传力方式与实际应用时的传力方式相同。

3.根据权利要求1所述的铰接结构中转动零件的载荷测量系统，其特征在于，所述第一测量单元及所述第二测量单元，还适于测量所述转动零件绕所述第三方向轴线的扭矩。

4.根据权利要求3所述的铰接结构中转动零件的载荷测量系统，其特征在于，所述第一测量单元及所述第二测量件均包括弹性体和固定在所述弹性体上的应变片，所述应变片适于产生与所述弹性体形变相对应的检测信号。

5.根据权利要求4所述的铰接结构中转动零件的载荷测量系统，其特征在于，所述第一测量单元及第二测量单元结构相同。

6.根据权利要求5所述的铰接结构中转动零件的载荷测量系统，其特征在于，所述弹性体为对称异形结构，且所述弹性体包括：圆环状上平台、基座、m个测立柱；其中：

所述基座位于所述圆环状上平台的下方，且设置有与所述圆环状上平台的对称中心轴线同轴的容纳部，其中，m为自然数，且m≥1；

所述m个测立柱为相同的立柱，绕所述弹性体的中心对称轴线均匀分布，任意一个所述测立柱均包括n个侧面，且任意一个所述测立柱的其中三个侧面适于用于粘贴所述应变片，其中：n为自然数，且n≥3；

所述应变片构成适于彼此间相互解耦的第一测量电路、第二测量电路及第三测量电路；其中：所述第一测量电路适于测量所述转动零件在所述第一方向轴线上的受力；所述第二测量电路适于测量所述转动零件在所述第二方向轴线上的受力；所述第三测量电路适于测量所述转动零件绕所述第三方向轴线的扭矩。

7.根据权利要求6所述的铰接结构中转动零件的载荷测量系统，其特征在于，所述m个测立柱均为方形立柱，任意一个所述测立柱均包括四个侧面。