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申请/专利权人：清华大学深圳国际研究生院
申请日：2024-10-16
公开（公告）日：2025-01-14
公开（公告）号：CN119309727A
专利技术分类：..利用电容的改变[2020.01]
专利摘要：一种电容式小型六维力传感器、优化设计方法及六维力解耦方法，该传感器包含三T型梁式弹性体、下电极板、上电极板和底座，三T型梁式弹性体将外界六维力转换为位移变化，上电极板与弹性体连接，上电极板与下电极板形成六组正对电极，包括三组水平和三组垂直布置的电极，构成六组平行平板电容结构。当传感器受到外力作用时，弹性体的形变带动上电极板产生位移，改变电容值，将力的信息转化为六个电容信号输出。该传感器设计紧凑、尺寸小，便于集成至机器人手指尖等狭小空间。基于电容测量原理，具有优异的动态响应性能，能快速响应外力变化。该传感器具有高灵敏度，各方向刚度一致，有效降低力的耦合效应，结合解耦算法实现高精度六维力解耦。
专利权项：1.一种电容式小型六维力传感器，其特征在于，包括三T型梁式弹性体、下电极板、上电极板和底座；所述三T型梁式弹性体用于将外界六维力转换为位移变化，所述下电极板置于所述底座上，所述上电极板与所述三T型梁式弹性体相连接，所述上电极板与所述下电极板的电极对应形成六组正对电极；所述六组正对电极包括三组水平布置的电极和三组垂直布置的电极，形成六组平行平板电容结构；所述三T型梁式弹性体包括弹性梁、柔性板簧和受载圆台，其中三组所述弹性梁和所述柔性板簧构成T型结构，用于承受力的作用，位于中心的所述受载圆台通过所述柔性板簧连接所述弹性梁，用于传递力矩；所述上电极板与所述三T型梁式弹性体相连接；其中，所述传感器传感器受到外力时，所述三T型梁式弹性体的形变带动所述上电极板产生位移，从而引起六组平行平板电容的极板间距发生变化，进而将六维力的信息转化为六个电容信号输出。
百度查询： 清华大学深圳国际研究生院 电容式小型六维力传感器、优化设计及六维力解耦方法
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