一种新型电容式六维力/力矩传感器设计及解耦分析

摘要

常用的应变式力传感器在测量电路时,由于比较复杂而需要额外增加A/D转化器才能完成,且力矩解耦困难。电容式力传感器具有结构简单、灵敏度高、动态性能好、能实现非接触式检测等优点。采用电容边缘效应可以提高电容式传感器的线性度。该研究结合变极距平行极板结构设计了一种新型的电容式六维力/力矩传感器。该传感器结构紧凑,具有双十字弹性梁结构。通过相对极板间对不同分量的力/力矩的差动关系进行解耦计算。通过有限元仿真分析验证了该结构解耦的可行性。