[实用新型]一种用于机器人关节扭矩测量的温度补偿光纤光栅传感器

摘要

本实用新型是一种用于机器人关节扭矩测量的温度补偿光纤光栅传感器，属于光纤光栅传感技术领域。如图1所示，本实用新型的3个布拉格光纤光栅由FBG1、FBG2和FBG3组成，它们依次串联且特征波长分别为λ₁、λ₂和λ₃，FBG1双端粘贴固定至轮辐A的中性轴D的+45°方向上，FBG2双端粘贴固定至轮辐B的中性轴D的‑45°方向上，FBG3单端粘贴固定至轮辐C的中性轴D的0°方向上。通过检测FBG1和FBG2的特征波长偏移可以得出主应力大小，且FBG3的特征波长偏移起到了温度补偿的作用，再经过主应力与扭矩的线性关系得出扭矩，以实现对机器人关节扭矩的测量。

主权项

1.一种用于机器人关节扭矩测量的温度补偿光纤光栅传感器，它是由外轮缘、3个轮幅、内轮缘以及3个布拉格光纤光栅组成，其特征在于：所述的3个轮辐由轮辐A、轮辐B和轮辐C组成，所述的3个布拉格光纤光栅由FBG1、FBG2和FBG3组成，FBG1、FBG2和FBG3依次串联且它们的特征波长分别为λ₁、λ₂和λ₃，所述的FBG1双端粘贴固定至轮辐A的中性轴D的+45°方向上，用于测量逆时针扭矩下的拉伸主应力与顺时针扭矩下的压缩主应力，所述的FBG2双端粘贴固定至轮辐B的中性轴D的‑45°方向上，用于测量逆时针扭矩下的压缩主应力与顺时针扭矩下的拉伸主应力，所述的FBG3单端粘贴固定至轮辐C的中性轴D的0°方向上用以温度补偿，所述的FBG1与FBG2在粘贴前需进行预拉伸，以实现双向应变测量功能。