(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210639839.4 (22)申请日 2022.06.08 (71)申请人 苏州艾利特机 器人有限公司 地址 215000 江苏省苏州市中国 （江苏） 自 由贸易试验区苏州片区苏州工业园区 长阳街259号钟园工业坊B1-1F\B0-1F 东侧一半 (72)发明人 周聪　孙恺　 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) B25J 18/00(2006.01) B25J 19/02(2006.01) (54)发明名称 一种冗余检测的力传感器及机 器人 (57)摘要 本发明提供一种冗余检测的力传感器及机 器人， 所述力传感器包括： 第一壳体和固定套设 于所述第一壳体外周侧的第二壳体， 第一壳体设 置有第一检测组件， 所述第一检测组件包括多个 应变片； 第二检测组件， 包括形成于第二壳体的 检测区域 以及固定安装于检测区域外侧的检测 单元， 所述第二检测组件与所述第一检测组件基 于不同的原理检测 力信息。 本申请所提供的方案 能够实现力信息的冗余检测， 同时， 第一壳体和 第二壳体套接的结构有利于减小力传感器的轴 向长度。 权利要求书1页 说明书5页 附图4页 CN 114918921 A 2022.08.19 CN 114918921 A 1.一种冗余检测的力传感器， 其特 征在于， 包括： 第一壳体和固定套设于所述第 一壳体外周侧的第 二壳体， 第 一壳体设置有第 一检测组 件， 所述第一检测组件 包括多个 应变片； 第二检测组件， 包括形成于第 二壳体的检测区域以及固定安装于检测区域外侧的检测 单元， 所述第二检测组件与所述第一检测组件基于不同的原理检测力 信息。 2.根据权利要求1所述的冗余检测的力传感器， 其特征在于， 所述检测区域形成于所述 第二壳体的外表面， 所述检测区域 为磁场区域， 所述检测单 元为磁检测单元。 3.根据权利要求2所述的冗余检测的力传感器， 其特征在于， 所述第 一壳体包括前段壳 体和后段壳体， 所述前段壳体和所述后段壳体抵接， 或， 所述前段壳体和所述后段壳体一体 成型。 4.根据权利要求3所述的冗余检测的力传感器， 其特征在于， 所述前段壳体包括内圈法 兰和外圈法兰， 所述后段壳体与所述外圈法兰抵接， 或， 所述后段壳体与所述外圈法兰一体 成型。 5.根据权利要求4所述的冗余检测的力传感器， 其特征在于， 所述前段壳体包括连接 内 圈法兰和外圈法兰的多个 应变梁， 所述多个 应变片分布于所述应 变梁。 6.根据权利要求4所述的冗余检测的力传感器， 其特征在于， 所述后段壳体包括 圆柱形 的外表面， 所述多个 应变片沿所述后段壳体的周向分布。 7.根据权利要求4所述的冗余检测的力传感器， 其特征在于， 所述后段壳体形成为空心 的法兰轴， 所述前段壳体的内圈法兰与谐波减速器的柔轮连接， 所述第二壳体可用作机器 人关节的输出法兰轴。 8.根据权利要求1所述的冗余检测的力传感器， 其特征在于， 所述力传感器包括设置于 第二壳体外侧的第三壳体， 所述检测单元固定于所述第三壳体以使得所述检测单元位于所 述检测区域外侧。 9.根据权利要求1所述的冗余检测的力传感器， 其特征在于， 所述力传感器为用于机器 人关节的扭矩传感器。 10.一种机器人， 其特征在于， 包括底座、 连杆以及机器人关节， 所述机器人关节可通过 输出法兰轴将动力 传递至下一个机器人关节， 机器人关节包括关节外壳、 驱动电机、 谐波减 速器以及权利要求1 ‑9中任一项所述的冗余检测的力传感器， 所述谐波减速器的柔轮与第 一壳体连接， 机器人关节的输出法兰轴用作所述力传感器的第二壳体， 所述检测单元固定 安装于所述关节外壳。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114918921 A 2一种冗余检测的力传感器及机 器人 技术领域 [0001]本发明属于传感器技 术领域， 特别是 涉及一种冗余检测的力传感器及机器人。 背景技术 [0002]力传感器是工业中常用的传感器之一， 用于检测受力信息， 广泛应用于工业控制 领域， 例如水利水电、 生产自控、 智能建筑等多个领域。 [0003]对于机器人领域而言， 对力传感器的检测提出了更高的要求以保证机器人工作的 准确性及可靠性， 同时， 对于力传感器的体积紧凑、 结构小巧也提出了更高的要求， 以适应 机器人有限的安装空间。 [0004]传统的力传感器多基于应变式的原理， 通过应变梁的变形， 应变片检测其变化来 实现力信息的检测， 一方面， 应变梁贴片的方式， 随着粘贴应变片数量的增多， 难以保证应 变片粘贴于应变梁敏感受力的部位， 从而难以保证检测结果的准确 性， 同时力传感器的加 工工艺也会较为复杂； 另一方面， 该种方式无法处理应变片检测 不灵敏等情况引起的应变 片检测结果 不准确的情况， 难以保证力传感器输出信息的准确性和可靠性。 发明内容 [0005]本发明的目的在于提供一种冗余检测的力传感器及机器人， 以解决现有技术中力 传感器检测的力信息准确 性和可靠性有限， 同时结构不够紧凑的问题， 本发明所提供 的力 传感器能够冗余的校验力 传感器检测结果的准确性， 同时可减小力传感器的轴向体积以及 简化冗余检测的力传感器的制造 工艺。 [0006]为实现上述目标， 本发明可采用如下技术方案： 一种冗余检测的力传感器， 包括： 第一壳体和固定套设于所述第一壳体外周侧的第二壳体， 第一壳体设置有第一检测组件， 所述第一检测组件包括多个应变片； 第二检测组件， 包括形成于第二壳体的检测区域以及 固定安装于检测区域外侧的检测单元， 所述第二检测组件与所述第一检测组件基于不同的 原理检测力 信息。 [0007]进一步的， 所述检测区域形成于所述第二壳体的外表面， 所述检测区域为磁场区 域， 所述检测单 元为磁检测单元。 [0008]进一步的， 所述第一壳体包括前段壳体和后段壳体， 所述前段壳体和所述后段壳 体抵接， 或， 所述前 段壳体和所述后段壳体一体成型。 [0009]进一步的， 所述前段壳体包括内圈法兰和外圈法兰， 所述后段壳体与所述外圈法 兰抵接， 或， 所述后段壳体与所述外圈法兰一体成型。 [0010]进一步的， 所述前段壳体包括连接内圈法兰和外圈法兰的多个应变梁， 所述多个 应变片分布于所述应 变梁。 [0011]进一步的， 所述后段壳体包括圆柱形的外表面， 所述多个应变片沿所述后段壳体 的周向分布。 [0012]进一步的， 所述后段壳体形成为空心的法兰轴， 所述前段壳体 的内圈法兰与谐波说　明　书 1/5 页 3 CN 114918921 A 3