[实用新型]一种压电式力觉感应装置

说明书

本实用新型涉及一种压电式力觉感应装置，包括感应模块、力觉媒介模块、力觉产生源模块和处理模块，所述感应模块分别与所述力觉媒介模块和所述处理模块连接，所述力觉媒介模块和所述力觉产生源模块连接；所述力觉产生源模块用于将产生的机械力传输至所述力觉媒介模块，所述力觉媒介模块将接收到的机械力处理后传输至所述感应模块，所述感应模块将处理后的机械力转换为电信号传输至处理模块。本实用新型通过设置力觉媒介模块，可以对力能进行放大、缩小或维持不变后，感应模块可快速、灵敏的响应力能大小。

技术领域

本实用新型涉及力矩传感器技术领域，特别是涉及一种压电式力觉感应装置。

背景技术

随着机电整合一体的轻量化需求，使得传感器往微型化、智能化与网络化方向发展，如工业用关节机器手，需要使用力/力矩传感器侦测力矩以控制施力大小，但因其力/力矩传感器体积庞大、分辨率低与灵敏度差等问题，发展逐渐受限。

以微小化而言，微小轻量的压电式力/力矩传感器，因其优越的性能，可取代旧有传感器，压电式力/力矩传感器中的敏感单元，以石英或陶瓷压电物质为主要材料，其压电效应所产生的力频特性，可快速、灵敏的响应各种力觉，微小特性，使其容易嵌入机电主体中。

现有技术中，用于检测力矩的装置通过使用横梁的结构结合应变仪作为敏感单元，在实现对应变仪的电阻值进行测量的同时作温度补偿，并且该技术的传感器的敏感单元太多，有精度不高、速度慢、响应差等问题。也有一些技术设计出高刚度的传感器，虽然其结构提高了整体刚度，但使用了数量较多的金属应变片敏感单元，造成干扰多且敏感度差的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种压电式力觉感应装置，通过在压电式力觉感应装置内部设置力觉媒介模块，力觉媒介模块可以对力能进行放大、缩小或维持不变后，感应模块可快速、灵敏的响应力能大小。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种压电式力觉感应装置，包括感应模块、力觉媒介模块、力觉产生源模块和处理模块，所述感应模块分别与所述力觉媒介模块和所述处理模块连接，所述力觉媒介模块和所述力觉产生源模块连接；所述力觉产生源模块用于将产生的机械力传输至所述力觉媒介模块，所述力觉媒介模块将接收到的机械力处理后传输至所述感应模块，所述感应模块将处理后的机械力转换为电信号传输至处理模块。

所述感应模块包括感应主体单元、感应主体环境单元和感应主体封装外壳，所述感应主体环境单元设置于所述感应主体单元的外部，所述感应主体封装外壳设置于所述感应主体环境单元的外部。

所述感应主体单元的压电力频效应量程频率为10⁶，所述感应主体单元的压电力频效应灵敏度大于1/10000。

所述感应主体单元由压电石英或压电陶瓷制成。

所述感应主体环境单元填充有氮气或氩气。

所述力觉产生源模块包括电动力单元，所述电动力单元为电机、制动器或电磁铁。

所述处理模块包括信号处理器、无线传输单元和电源管理单元，所述信号处理器分别与所述无线传输单元和所述电源管理单元连接，所述无线传输单元和所述电源管理单元连接。

所述感应模块和所述力觉媒介模块通过第一连结体连接，所述感应模块与处理模块通过所述第一连结体连接。

所述第一连结体为薄膜结构或层状结构。

所述力觉媒介模块和所述力觉产生源模块通过第二连结体连接，所述第二连结体为薄膜结构或层状结构。

有益效果