力觉传感器和嵌合系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115122362A(43)申请公布日2022.09.30(21)申请号202210285100.8(22)申请日2022.03.22(30)优先权数据2021-0508232021.03.24JP(71)申请人新东工业株式会社地址日本爱知县(72)发明人田名网克周伊藤康二(74)专利代理机构北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙)11277专利代理师刘新宇张会华(51)Int.Cl.B25J13/08(2006.01)G01L1/22(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图10页(54)发明名称力觉传感器和嵌合系统(57)摘要本发明提供力觉传感器和嵌合系统。其能够判断力觉传感器有无异常并稳定地进行机器人等的力控制。力觉传感器(10)包括：受力体(14)，其承受作用于检测对象部位(S)的力或力矩；以及应变发生体(16)，其作为弹性支承体，设于传感器基座(12)且支承受力体(14)。力觉传感器(10)包括：两个系统的检测部(28、30)，其独立地检测应变发生体(16)的4个横梁部(26)的应变；两个系统的运算电路(34、36)，其基于从两个系统的检测部(28、30)输出的检测结果，独立地对作用于检测对象部位(S)的力或力矩进行运算；以及两个系统的输出部(38、40)，其将从两个系统的运算电路(34、36)输出的运算结果作为电信号独立地输出。CN115122362ACN115122362A权利要求书1/2页1.一种力觉传感器，其包括承受作用于检测对象部位的力或力矩的受力体，该力觉传感器的特征在于，包括：传感器基座；弹性支承体，其设于所述传感器基座，在至少局部具有能够弹性变形的弹性部，该弹性支承体支承所述受力体；两个系统的检测部，其独立地检测所述弹性支承体的所述弹性部的应变或位移；两个系统的运算电路，其基于从所述两个系统的检测部中的对应的一个系统的检测部输出的检测结果，独立地对作用于所述检测对象部位的力或力矩进行运算；以及两个系统的输出部，其将从所述两个系统的运算电路中的对应的一个系统的运算电路输出的运算结果作为电信号独立地输出。2.根据权利要求1所述的力觉传感器，其特征在于，所述弹性支承体为应变发生体，所述应变发生体具有：芯部，其相对于所述受力体固定；环部，其相对于所述传感器基座固定，包围所述芯部；以及多个横梁部，该多个横梁部作为所述弹性部，以与所述芯部的外周面和所述环部的内周面相连结的方式设置，沿着周向等间隔地配置。3.根据权利要求1所述的力觉传感器，其特征在于，所述弹性支承体由重叠的第1应变发生体和第2应变发生体构成，所述第1应变发生体具有：第1芯部，其相对于所述受力体固定；第1环部，其相对于所述传感器基座固定，包围所述第1芯部；以及多个第1横梁部，该多个第1横梁部作为所述弹性部，以与所述第1芯部的外周面和所述第1环部的内周面相连结的方式设置，沿着周向等间隔地配置，所述第2应变发生体具有：第2芯部，其相对于所述第1应变发生体的所述第1芯部固定；第2环部，其相对于所述传感器基座固定，包围所述第2芯部；以及多个第2横梁部，该多个第2横梁部作为所述弹性部，以与所述第2芯部的外周面和所述第2环部的内周面相连结的方式设置，沿着周向等间隔地配置，所述两个系统的检测部中的一个系统的检测部检测所述多个第1横梁部的应变或位移，所述两个系统的检测部中的另一个系统的检测部检测所述多个第2横梁部的应变或位移。4.根据权利要求1～3中任一项所述的力觉传感器，其特征在于，所述两个系统的检测部为两个系统的应变片式的检测部。5.一种嵌合系统，其具有机器人，该机器人具有多关节的臂和设于所述臂的端头部侧且把持嵌合工件的机械手，该嵌合系统的特征在于，包括：权利要求1～4中的任一项所述的力觉传感器，其配设于所述机械手的基部与所述臂的端头部之间，检测作用于所述机械手的力或力矩；2CN115122362A权利要求书2/2页工作台装置，其以能够变更被嵌合工件的姿势的方式支承被嵌合工件；机器人控制器，在使嵌合工件与被嵌合工件嵌合时，该机器人控制器基于从所述力觉传感器的、所述两个系统的输出部中的一个系统的输出部输出的运算结果，进行所述机器人的力控制，以调整嵌合工件的姿势；以及工作台控制器，在使嵌合工件与被嵌合工件嵌合时，该工作台控制器基于从所述力觉传感器的、所述两个系统的输出部中的另一个系统的输出部输出的运算结果，进行所述工作台装置的力控制，以调整被嵌合工件的姿势。3CN115122362A说明书1/8页力觉传感器和嵌合系统技术领域[0001]本发明涉及对作用于检测对象部位的力或力矩进行检测的力觉传感器、以及用于使嵌合工件与被嵌合工件嵌合的嵌合系统。背景技术[0002]例如在进行机器人的力控制时使用力觉传感