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专利摘要

本发明公开了一种基于视觉的多轴力传感器和检测方法，所述基于视觉的多轴力传感器包括弹性体、第一支撑体、第二支撑体和摄像机，弹性体为透明弹性体，弹性体具有在其高度方向上相对的第一表面和第二表面，第一表面具有三个以上的标识点，至少三个标识点的连线呈三角形；第一支撑体具有第一配合面和第一连接部，第一配合面与第一表面贴合并相连，第一连接部用于与第一部件相连，第二支撑体具有第二配合面、第二连接部和安装腔，第二配合面与第二表面贴合并相连，第二连接部用于与第二部件相连；多个摄像机设在安装腔内，摄像机用于采集标识点的位置信息。本发明实施例的基于视觉的多轴力传感器具有成本低和不易损坏等优点。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202210635693.6
申请日期:
2022-06-07
专利申请人:
清华大学
分类号:
G01L1/04 ; G01L7/02
发明/设计人:
田煜，李远哲，李京洋，白鹏鹏
权利要求: 1.一种基于视觉的多轴力传感器，其特征在于，包括：弹性体，所述弹性体为透明弹性体，所述弹性体具有在其高度方向上相对的第一表面和第二表面，所述第一表面具有三个以上的标识点，至少三个所述标识点的连线呈三角形；第一支撑体和第二支撑体，所述第一支撑体和所述第二支撑体均为刚性支撑体，所述第一支撑体和所述第二支撑体沿所述弹性体的高度方向布置，所述第一支撑体具有第一配合面和第一连接部，所述第一配合面与所述第一表面贴合并相连，所述第一连接部用于与第一部件相连，所述第二支撑体具有第二配合面、第二连接部和安装腔，所述第二配合面与所述第二表面贴合并相连，所述第二连接部用于与第二部件相连；以及多个摄像机，多个所述摄像机设在所述安装腔内，所述摄像机用于采集所述标识点的位置信息。2.根据权利要求1所述的基于视觉的多轴力传感器，其特征在于，所述基于视觉的多轴力传感器还包括光源，所述光源设在所述安装腔内。3.根据权利要求2所述的基于视觉的多轴力传感器，其特征在于，所述第二支撑体包括：支撑板和支撑块，所述支撑板和所述支撑块沿所述弹性体的高度方向布置，所述第二配合面设在所述支撑板上，所述第二连接部设在所述支撑块上；以及支撑架，所述支撑架设在所述支撑板和所述支撑块之间，所述支撑板、所述支撑架和所述支撑块围成所述安装腔。4.根据权利要求3所述的基于视觉的多轴力传感器，其特征在于，所述光源与所述支撑块相连，所述摄像机与所述支撑架相连。5.根据权利要求3所述的基于视觉的多轴力传感器，其特征在于，所述安装腔设有多个，多个所述摄像机设在不同的所述安装腔内，所述光源和所述摄像机设在不同的所述安装腔内。6.根据权利要求3所述的基于视觉的多轴力传感器，其特征在于，所述支撑板为透明玻璃板；和/或所述支撑块为金属块。7.根据权利要求1所述的基于视觉的多轴力传感器，其特征在于，至少两个所述摄像机倾斜设置，至少两个所述摄像机的倾斜方向相反。8.根据权利要求7所述的基于视觉的多轴力传感器，其特征在于，所述摄像机设有两个，两个所述摄像机的邻近所述弹性体的一端相互靠近，两个所述摄像机的远离所述弹性体的一端相互远离。9.根据权利要求1所述的基于视觉的多轴力传感器，其特征在于，所述第一支撑体为金属块；和/或所述第一连接部和所述第二连接部均为螺纹孔；和/或所述第一表面和所述第二表面均为平面；和/或所述第一表面与所述第一配合面粘接，所述第二表面与所述第二配合面粘接。10.一种基于视觉的多轴力传感器的检测方法，其特征在于，利用权利要求1-9中任一项所述的基于视觉的多轴力传感器实施，所述基于视觉的多轴力传感器的检测方法包括以下步骤：所述第一部件与所述第一支撑体相连，所述第二部件与所述第二支撑体相连；利用所述摄像机对所述第一表面进行拍摄，获取所述弹性体变形前所述第一表面的初始图像；在所述第一部件相对所述第二部件移动过程中，利用所述摄像机对所述第一表面进行拍摄，获取任意时刻所述弹性体变形后所述第一表面的变形图像；根据所述初始图像和所述变形图像，得到任意时刻所述标识点的位移；根据预先确定的标识点的位移与力的关系，得到任意时刻所述第一部件和所述第二部分之间的力的大小。