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专利号: 2016105295732
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-04-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种柔性多维力传感器,主要包括传感器主体、压力传感单元、连接件A、连接件B、连接件C、连接件D、连接件E、管道A、管道B、管道C、管道D、管道E、管道F、接引线A端口和接引线F端口,其特征在于:传感器主体为柔性硅胶,在传感器主体的内部设有四个压力传感单元,四个压力传感单元十字排布在传感器主体内部,每个压力传感单元由五个连接件和六条管道组成,五个连接件均为固态金属导体,五个连接件依次为连接件A、连接件B、连接件C、连接件D、连接件E,六条管道内均设有液态金属溶液,六条管道依次为管道A、管道B、管道C、管道D、管道E和管道F,以管道F为中心,管道A、管道B、管道C、管道D和管道E均与管道F平行,管道A、管道B、管道C、管道D和管道E呈圆周均匀排布,连接件A的两端分别与管道A和管道B的下端相连,管道B的上端与连接件B的一端相连,连接件B的另一端与管道C的上端相连,管道C的下端与连接件C的一端相连,连接件C的另一端与管道D的下端相连,管道D的上端与连接件D的一端相连,连接件D的另一端与管道E的上端相连,管道E的下端与连接件E的一端相连,连接件E的另一端与管道F的下端相连,管道A和管道F的上端分别设有接引线A端口和接引线F端口。

2.根据权利要求1所述的一种柔性多维力传感器,其特征在于:柔性多维力传感器上表面在受三维力加载时,各个管道的直径和长度发生变化,带动其中的液态金属溶液产生形变,使其在长度方向的电阻发生改变,在其引线两端通以恒定电流,接引线A的端口和接引线F的端口间受力后电压变化值分别为V1,以此压力传感单元逆时针依次记其余压力传感单元受力后电压变化值为V2、V3、V4;柔性多维力传感器上表面为测力表面,以此表面建立坐标轴,垂直于表面中心向上为Z轴,位于传感器上表面与Z轴垂直且指向前侧的轴为X轴,位于传感器上表面与Z轴垂直且指向右侧的轴为Y轴;其所述的柔性多维力传感器上表面受到的三维力为[F],其解算公式为:[F]=[K][V],上式中: 其中[K]为各个压力传感

单元对三维力的电压协调系数,接引线A的端口和接引线F的端口间受力后电压变化值分别为V1,以此压力传感单元逆时针依次记其余压力传感单元受力后电压变化值为V2、V3、V4,通过标定获取。