负载传感器的制作方法

本发明涉及一种用于测量机械负载的负载传感器，一种具有这种负载传感器的机器人组件以及一种借助于该负载传感器测量机械负载的方法。

背景技术：

负载传感器特别是用在机器人上，以测量作用在机器人上的负载，该负载例如来自环境接触、特别是碰撞等。

在这种情况下，需要测量负载传感器由于作用在其上的负载而发生的弹性变形。因此，为了获得良好的测量分辨率和/或大的测量范围，有利的是较大的变形。

另一方面，这样的变形会影响例如布置在负载传感器上的机器人的稳定性。因此反过来说，负载传感器的高刚性或小变形对于实现良好的稳定性是有利的。

技术实现要素：

本发明的目的在于改善对特别是机器人组件的负载的测量。

本发明的目的通过一种具有权利要求1所述特征的负载传感器来实现。权利要求17、18保护一种具有本文所述的负载传感器的机器人组件以及一种借助本文所述的负载传感器来测量机械负载的方法。优选的扩展方案由从属权利要求给出。

按照本发明一实施方案，用于测量机械负载的负载传感器具有框架和第一测量系统，该第一测量系统具有：光学发送装置，用于测量光线的发送、特别是产生、转向和/或划分；以及光学接收装置，用于对来自发送装置的入射测量光线的入射位置进行探测。

在一实施方案中，机械负载可以包括沿一个或多个、特别是相应三个方向的力和/或转矩。相应地在一实施方案中，负载传感器是力传感器和/或(转矩)力矩传感器，特别是多轴的、特别是六轴的传感器。

在一实施方案中，发送装置被布置在框架的一结构部上、特别是支撑部上，其由于待测量的负载可弹性变形，特别是弹性变形或被设计或构造用于此目的。

附加地或替代地，在一实施方案中，接收装置被布置在框架的一结构部上、特别是支撑部上，其由于待测量的负载可弹性变形，特别是弹性变形或被设计或构造用于此目的。

附加地或替代地，在一实施方案中，第一测量系统具有至少一个光学转向装置，用以使发送装置的测量光线转向，该转向装置被布置在发送装置与接收装置之间的(测量光线的)光路中。在一扩展方案中，该转向装置被布置在框架的一结构部上、特别是支撑部上，其由于待测量的负载可弹性变形，特别是弹性变形或被设计或构造用于此目的。

附加地，在此也可以如前所述地将发送装置和/或接收装置(分别)布置在框架的一结构部上、特别是支撑部上，其由于待测量的负载可弹性变形，特别是弹性变形或被设计或构造用于此目的。同样地，发送装置和/或接收装置也可以至少基本上被布置在待测量负载的力线通量之外，或者被布置和/或设计为，使得它们至少基本上不会由于待测量的负载而运动。

由此分别实现了一种“光学杠杆”，该光学杠杆在与之(相应)连接的光学元件与另一光学元件之间的光学路径上放大了(多个)所述结构部的、特别是(多个)支撑部的弹性变形。在一实施方案中，通过这种方式有利地提高了负载传感器的测量精度和/或测量范围和/或刚性。

在一实施方案中，负载传感器具有一个或多个、特别是至少两个另外的测量系统，它们(分别)具有：光学发送装置，用于测量光线的发送、特别是产生、转向和/或划分；以及光学接收装置，用于对来自于发送装置的入射测量光线的入射位置进行探测。

在一实施方案中，一个或多个另外的测量系统的发送装置(分别)被布置在框架的一结构部上、特别是支撑部上，其由于待测量的负载可弹性变形，特别是弹性变形或被设计或构造用于此目的。

附加地或替代地，在一实施方案中，一个或多个另外的测量系统中的接收装置(分别)被布置在框架的一结构部上、特别是支撑部上，其由于待测量的负载可弹性变形，特别是弹性变形或被设置或构造用于此。

附加地或替代地，在一实施方案中，一个或多个另外的测量系统(分别)具有至少一个光学转向装置，用以使发送装置的测量光线转向，该转向装置被布置在发送装置与接收装置之间的(测量光线的)光路中。在一扩展方案中，转向装置被布置在框架的一结构部上、特别是支撑部上，其由于待测量的负载可弹性变形，特别是弹性变形或被设计或构造用于此目的。

附加地，在此也可以如前所述地将这些测量系统的发送装置和/或接收装置(分别)布置在框架的一结构部上、特别是支撑部上，其由于待测量的负载可弹性变形，特别是弹性变形或被构造用于此目的。同样地，这些测量系统的发送装置和/或接收装置也可以如前所述地(分别)至少基本上布置在待测量负载的力线通量之外，或被布置和/或构造为，使得它们至少基本上不会由于待测量的负载而运动。

在一实施方案中，由此可以测量多轴的负载。

在一实施方案中，第一测量系统和一个或多个另外的测量系统被设计为并相对于彼此布置为，第一测量系统的测量光线的光路与一个另外的测量系统的或多个另外的测量系统的测量光线的光路相互交叉，特别是跨越或者说不相交或穿越或者说相交。在一实施方案中，第一测量系统的测量光线的光路与一个另外的测量系统的或多个另外的测量系统的测量光线的光路不是彼此平行的，其中，在一扩展方案中，第一测量系统的测量光线的光路和至少一个另外的测量系统的测量光线的光路不相交，而是(分别)具有一使彼此间距最小的点，和/或第一测量系统的测量光线的光路和至少一个另外的测量系统的测量光线的光路在一交叉点上相交，在此情况下，在一实施方案中，在该点处的间距最小或者说该交点在负载传感器的内部。

在一实施方案中，由此可以有利地延长光路路径或“杠杆”。

在一实施方案中，第一测量系统和所述另外的测量系统沿着框架的周向等距地分布，特别是三个测量系统分别相对于彼此错开120°。

在一实施方案中，由此可以有利地测量多轴的负载。

在一实施方案中，通过第一和至少两个另外的测量系统，可以有利地在三个平移方向和三个旋转方向上进行测量，或者说测量六轴的负载状态。在一实施方案中，负载传感器除了第一测量系统之外还具有至少三个另外的测量系统。由此可以有利地进行冗余测量和/或通过平均来增加测量精度。

在一实施方案中，一个或多个测量系统，特别是第一测量系统和/或一个或多个另外的测量系统，(分别)具有一个或多个用于使测量系统的发送装置的测量光线转向的光学转向装置，该光学转向装置被设计为并被布置在测量系统的发送装置和接收装置之间的(测量光线的)光路中，其增大了来自发送装置的入射测量光线在测量系统的接收装置处、特别是该接收装置上的入射位置的位移，该位移是由于该框架的至少一个结构部、特别是支撑部因为待测量负载而发生弹性变形获得的。

由此，在一实施方案中，可以有利地(进一步)增加测量精度和/或测量范围。

这些转向装置中的一个或多个可以分别被布置在框架的一结构部上、特别是支撑部上，其由于待测量的负载可弹性变形，特别是图形变形或被设计或构造用于此目的，或者可以就是前面提到的转向装置。附加地或替代地，来自发送装置的入射测量光线在测量系统的接收装置上的入射点的位移(其通过该(一个或)多个转向装置被扩大)也可以根据框架的一结构部、特别是支撑部由于待测量负载所产生的弹性变形得出，在该结构部、特别是支撑部上设置有相应的测量系统的发送装置和/或接收装置和/或一个或多个另外的光学转向装置。相应地，在一实施方案中，一个或多个所述用于扩大入射点位移的转向装置也可以至少基本上布置在待测量负载的力线通量之外，或者说被布置和/或构造为，它们至少基本上不会由于待测量的负载而运动。

在一实施方案中，第一测量系统的和/或一个或多个另外的测量系统的一个或多个转向装置(分别)具有用于反射来自测量系统发送装置的测量光线的反射面，特别是平的、凹形或凸形的反射面。附加地或替代地，在一实施方案中，第一测量系统的和/或一个或多个另外的测量系统的一个或多个转向装置中(分别)具有用于折射来自测量系统发送装置的测量光线的透镜、特别是散射透镜或会聚透镜。在一实施方案中，由此可以有利地扩大入射点的位移。

在一实施方案中，一个或多个转向装置的反射面与入射于其上的相应测量系统的测量光线的光路(分别)形成一角度，该角度(数值)小于60°，特别是小于45°，特别是小于30°，特别是小于20°，和/或大于5°。在一实施方案中，通过这种特别是平的反射，可以有利地扩大入射点的位移。

附加地或替代地，在一实施方案中，一个或多个转向装置中的反射面与入射于其上的相应测量系统的测量光线的光路(分别)形成一角度，该角度(数值)大于45°，特别是大于60°，和/或小于90°，特别是小于85°。在一实施方案中，通过这种特别是陡的或者说直接的反射，特别是有利于在彼此面对的反射面之间实现多次的来回导引。

在一实施方案中，第一测量系统和/或一个或多个另外的测量系统中的至少两个反射面(分别)彼此相对地设置，使得测量光线在它们之间被多次地反射，或者说光路在它们之间多次往返。

在一实施方案中，一个或多个测量系统，特别是第一测量系统和/或一个或多个另外的测量系统，(分别)具有特别是特定于框架的参考光线发送装置，用于去往测量系统接收装置的参考光线的发送，特别是产生、转向和/或划分，其中，所述测量系统被设计为，使得入射于接收装置处、特别是接收装置上的参考光线的参考位置由于测量系统的至少一个(多个)结构部、特别是(多个)支撑部因待测量负载而沿一个或多个参考负载方向的弹性变形而发生的变化、特别是由于(多个)结构、特别是(多个)支撑件沿一个或两个方向的弯曲而发生的变化小于来自发送装置的入射测量光线的入射位置由于该弹性变形、特别是至少基本上由于(多个)结构、特别是(多个)支撑件的使得接收装置上的入射测量光线的入射位置发生位移的弹性变形而发生的变化，或者不改变。特别地，在一实施方案中，测量系统被设计为，使得在接收装置处、特别是接收装置上入射的参考光线的参考位置因待测量负载而在一个或多个参考负载方向上的变化小于来自发送装置的入射测量光线的入射位置因该待测量负载、特别是至少基本上通过由于使入射测量光线在接收装置上的入射位置发生位移的待测量负载而发生的变化，或者不改变。

在一实施方案中，一个或多个所述测量系统(分别)被设计为，使得接收装置上的入射位置和参考位置的相对位置在无负载传感器的情况下，特别在无负载传感器从20℃被加热到30℃、特别是40℃时至少基本上是恒定的或者说保持恒定。

由此在一实施方案中，可以减少、优选-至少基本上-消除或补偿除待测量负载诱导产生的变形之外的其他变形的影响，特别是热变形：以入射于接收装置上的参考光线的参考位置作为参考，其至少基本上几乎“经受了”除待测量负载诱导产生的变形之外的其他变形，从而使得入射位置和参考位置之间的差异至少部分地、特别是至少基本上、优选唯一地由待测量负载诱导产生或取决于此。

在一扩展方案中，为此使参考光线的光路沿着测量系统的一个或多个、特别是所有的光学元件伸展，这些光学元件布置在框架的能由于待测量负载而弹性变形的结构部上、特别是支撑部上，或者说由于待测量负载而运动。

在另一扩展方案中，测量系统为此被构造为，参考光线的光路由于(多个)结构部、特别是(多个)支撑部因待测量负载的弹性变形而沿参考负载方向的转向小于测量系统的测量光线的光路，在一实施方案中，至少基本上不会由于该变形而转向。

测量系统特别可以被构造为，使得待测量负载在一结构部、特别是支撑部的第一参考负载方向上使该结构部、特别是支撑部至少基本上沿一方向、特别是该结构部、尤其是支撑部的主方向弯曲，并且这将导致测量光线的入射位置的相应位移，但是至少基本上不会导致参考位置的位移。在一实施方案中，这特别可以如下地实现：即，参考光线和测量光线在该结构部、特别是支撑部上分别被反射面反射，在此，反射参考光线的反射面被定向为至少基本上平行于参考负载方向和/或弯曲方向，而反射测量光线的反射面与参考负载方向和/或弯曲方向形成一不等于零的角度，在一实施方案中该角度为至少30°和/或最大60°。由此，由于在第一参考负载方向上由与之相关的斜反射面的运动的负载所引起的结构部、特别是支撑部的变形、特别是弯曲将导致入射位置(更)明显的位移，而与之相关的平行反射面的运动至少基本上不改变参考位置。

一般而言，在一实施方案中，至少一个测量系统的至少一个光学转向元件具有两个相对彼此成角度的反射面，在此，该至少一个光学转向元件被布置在框架的由于待测量负载而沿第一参考负载方向可弹性变形的、特别是弹性变形的或被设计或构造用于此目的一结构部、特别是支撑部上，其中，第一反射面被布置在测量光线的光路中，而另一或者说第二反射面被布置在测量系统的参考光线的光路中，在这种情况下，在一扩展方案中，待测量负载沿第一参考负载方向至少基本上造成或诱导产生第一反射面的倾斜和第二反射面的平行于第二反射面的位移。

在一实施方案中，测量光线的光路和参考光线的光路延伸穿过一个或多个公共分光器。由此在一实施方案中，针对测量光线和参考光线可以有利地使用同一光源，和/或使测量光线和参考光线在入射到接收装置上之前再次汇聚到一起，由此减少了接收装置的探测面和/或改善了所述补偿。在一实施方案中，一分光器可以包括至少一个半透明反射镜，特别就是至少一个半透明反射镜。

在一实施方案中，一个或多个测量系统，特别是第一测量系统和/或一个或多个另外的测量系统，(分别)被构造为，使得入射到接收装置上的参考光线的参考位置由于(多个)结构部、特别是(多个)支撑部的因待测量负载引起的弹性变形而导致的沿特别是相对于所述或者说第一参考负载方向垂直的另一个或者说第二参考负载方向的变化大于来自发送装置的入射测量光线的入射位置，在这种情况下，在一扩展方案中，测量系统被构造为，使得测量光线的光路由于(多个)结构部、(多个)支撑部因待测量负载引起的弹性变形而沿所述另一或者说第二参考负载方向的转向小于测量系统的参考光线的光路，在一实施方案中，至少基本上不会由于该变形而转向。

由此，在一实施方案中，可以将光线同时用作所述一(第一)参考负载方向的测量光线和所述另一(第二)参考负载方向的参考光线，反过来可以将另外的光线同时用做所述一(第一)参考负载方向的测量光线和所述另一(第二)参考负载方向的测量光线。

这特别可以通过前述的具有两个相对成角度的反射面来实现：沿所述一参考负载方向的待测量负载至少基本上造成或诱导产生第一反射面的倾斜和第二反射面平行于第二反射面的位移，而沿另一参考负载方向的待测量负载至少基本上造成或诱导产生第一反射面平行于第一反射面的位移和第二反射面的倾斜。

在一实施方案中，至少一个测量系统的测量光线和参考光线从一公共光源或两个光源发出，在一扩展方案中，该光源被构造和布置为，它们彼此的相对位置至少基本上不会由于负载传感器的待测量负载而改变。

在一实施方案中，用于探测入射位置和参考位置的接收装置可以一件式地构成或者具有一用于探测入射位置和参考位置的公共表面。同样，其也可以多件式地构成或者具有用于探测入射位置的表面和用于探测参考位置的另一表面，据此在一扩展方案中，这两个表面被构造和布置为，它们彼此的相对位置至少基本上不会由于负载传感器的待测量负载而改变。

在一实施方案中，一个或多个测量系统的测量光线和/或参考光线，特别是第一测量系统和/或一个或多个另外的测量系统的测量光线和/或参考光线，(分别)是激光。在一实施方案中，由此可以改善测量的精度。

在一实施方案中，一个或多个测量系统的接收装置，特别是第一测量系统和/或一个或多个另外的测量系统的接收装置，(分别)被构造为，探测入射光线的一位置沿至少两个方向的位移。在一实施方案中，接收装置可以具有CCD相机，特别就是CCD相机。在一实施方案中，由此可以有利地测量多轴的负载。

在一实施方案中，机器人组件包括机器人、特别是具有机器人臂和有效载荷至少25kg的机器人以及在此所述的负载传感器，机器人的基座支撑在该负载传感器上。由此可以有利地提高机器人的稳定性和/或以高测量精度和/或大测量范围测量作用在机器人上的负载。

在一实施方案中，机器人或机器人臂具有一个或多个节肢，特别是摇臂、手等，基座通过这些节肢与远端的机器人端部法兰或者说工作法兰、特别是工具法兰铰接地连接，在一实施方案中，基座和紧挨着基座或者说紧跟基座的节肢通过机器人的或者说其运动机构的(运动学的)第一或近端侧的或紧挨周围环境的、特别是可致动的关节或轴相连接，在一实施方案中，该机器人或其运动机构具有至少三个、特别是至少六个、特别是至少七个关节或轴。换句话说，在一实施方案中，基座是机器人或机器人臂的第一元件或者说初始元件。

在一实施方案中，特别是自动地探测在一个或多个测量系统的接收装置处、特别是接收装置上入射的光线的位置，并由此确定负载传感器的特别是多轴的负载：负载传感器的负载造成其一个或多个结构部、特别是支撑部的弹性变形，进而造成在一个或多个其测量系统中的入射位置的位移，据此可以确定负载传感器的负载。

在一扩展方案中，为此可以对负载传感器进行校准，例如通过在不同的高度上或者说以不同的大小和/或沿不同的方向连续地施加力和/或(转矩)力矩，并将在此所检测到的(多个)入射位置(的位移)归类，特别是存储。

在一实施方案中，特别是通过在入射位置相对于参考位置的相对位移的基础上确定负载，使得至少一个所探测到的入射位置能够基于所述参考位置被误差补偿、特别是温度补偿。

在一实施方案中，一个或多个所述的结构部、特别是支撑部被构造为自由悬挂(出)的横梁，它们被布置在框架的凸缘上，并除了该连接部之外与剩余的框架间隔开。在一实施方案中，由此可以实现有利的弹性变形。

在一实施方案中，一个或多个所述的结构部、特别是支撑部被配置或构造为，传输、特别是导入或导出待测量的负载或者说被布置在待测量的力线通量中。在一扩展方案中，一个或多个所述的结构部、特别是支撑部具有用于将负载传感器特别是无破坏可松开地或无破坏不能松开地、特别是材料配合地紧固在测量面上的接口，特别是孔、销轴、联接器等。在一实施方案中，组件的应当在其上进行负载测量的测量面、特别是机器人基座特别是仅被紧固在一个或多个所述测量系统的一个或多个所述结构部、特别是支撑部上，特别是被无破坏可松开地或无破坏不能松开地、特别是材料配合地紧固在一个或多个所述测量系统的一个或多个所述结构部、特别是支撑部上。

在一实施方案中，负载传感器具有一用于在组件的应当在其上进行负载测量的测量面、特别是机器人基座上或者与组件的应当在其上进行负载测量的测量面、特别是机器人基座实现特别是无破坏不能松开的、特别是材料配合的或无破坏可松开的紧固、特别是拧接的上侧面，该上侧面具有(多个)接口，特别是可以由(多个)接口组成。附加地或替代地，在一实施方案中，负载传感器具有特别是(沿支撑方向)与上侧面相对置的底侧面、特别是底表面，用于关于周围环境的布置、特别是紧固。

在一实施方案中，上侧面和/或底侧面是(被构造为)平坦的或平的和/或彼此平行的。在一实施方案中，由此可以改善支撑。

附加地或替代地，在一实施方案中，负载传感器的底侧面与上侧面之间的特别是最小间距、最大间距或平均间距小于负载传感器的最大几何尺寸或伸展尺寸，特别是小于负载传感器的外壳体的垂直于该底侧面与上侧面之间的间距的或者说垂直于使底侧面和上侧面彼此相对置的(支撑)方向的最大几何尺寸或伸展尺寸，在一实施方案中，特别是负载传感器的垂直于或横向于使底侧面和上侧面彼此相对置的(支撑)方向的最大伸展尺寸为底侧面与上侧面之间(沿支撑方向)的特别是最小间距、最大间距或平均间距的最高90％、特别是最高75％、特别是最高50％、特别是最高25％、特别是最高15％，和/或最少1％、特别是最少5％。在一实施方案中，通过这种平的结构形式可以改善支撑和/或测量精度。

在一实施方案中，负载传感器被布置在组件的应当在其上测量负载的测量面、特别是机器人或机器人臂的基座与周围环境、特别是机器人组件的底座之间，特别是无破坏不能松开地、特别是材料配合地或无破坏可松开地、特别是通过拧接等紧固在测量面、特别是基座上，和/或无破坏不能松开地、特别是材料配合地或无破坏可松开地特别是通过拧接等紧固于周围环境、特别是底座上，或者被设计或用于此目的。在一实施方案中，负载传感器是独立于机器人构造的部件或者不是机器人的节肢、特别是其基座，或者没有通过机器人的一个或多个、特别是致动的关节或轴与基座连接。

在一实施方案中，负载传感器在没有关节的情况下被构造为具有彼此叠置滑动的支承面。在一实施方案中，由此可以改善测量精度。

在一实施方案中，负载传感器具有：分析单元，用于根据所探测到的入射于接收装置上的测量光线的位置来确定负载传感器的特别是多轴的负载；并在一扩展方案中具有参考光线，该参考光线被设置用于执行这里所描述的方法；和/或具有用于基于对应的参考位置对至少一个所探测到的入射位置进行误差补偿、特别是温度补偿的装置，特别是用于基于入射位置相对于参考位置的相对运动来确定负载的装置。

如前所述的，在本文中，(测量或参考)光线的发送不仅可以被理解为光线的产生，而且可以被理解为光线的转向或划分，因为就光学的意义而言，使入射光线转向或划分的光学元件也可以视为(新)光源。因此，例如分光器或反射镜同样也可以像光源那样分别是本发明意义下的发送装置。

(测量或参考)光线的转向在本文中特别是被理解为：使光路与光线间隔开，特别是被理解为光线的反射或折射。

附图说明

其他的优点和特征由从属权利要求和实施例给出。为此，部分示意性地示出：

图1为根据本发明一实施方案的机器人组件；

图2为沿着图1中的线II-II的截面；

图3为沿着图2中的截线III-III的截面；

图4为根据本发明另一实施方案的相应于图3的截面；

图5为根据本发明另一实施方案的负载传感器的测量系统的光路；

图6为根据本发明另一实施方案的相应于图3、图4的截面；

图7为沿着图6中的截线VII-VII的截面。

具体实施方式

图1示出了根据本发明一实施方案的机器人组件，其具有机器人100，该机器人的基座110拧接在负载传感器40的三个测量系统10、20、30的三个支撑部11、21、31上。因此，图1中的支撑部11、21、31的上平坦表面形成负载传感器40的上侧面，测量面(基座110的下侧面)可松开地紧固在该上侧面上。负载传感器40的图1中与之平行的下平坦底面可以与周围环境、特别是底座(未示出)拧接。在此，图1中示意性示出了负载传感器40的(沿图1竖直方向的)平的结构形式，因此，该负载传感器被布置或紧固在基座110和周围环境或者底座之间。

图2以沿着截线II-II的截面示出了关于负载传感器40的俯视图，其中可以看到框架41和分别以120°相互错开的三个测量系统10、20、30，特别是它们的支撑部11、21、31和以双点划线示出的测量光线光路12、22、32。

图3以沿着截线III-III的截面示出了穿过第一测量系统10的横截面图。另外的两个测量系统20、30同样地构建，因此请参考对第一测量系统10的说明。

第一测量系统10具有：光学发送装置13，用于发送激光束形式的测量光线；光学接收装置14，为CCD相机的形式，用于探测来自发送装置13的入射测量光线的入射位置。

发送装置和接收装置一起布置在框架41的支撑部11上，该框架因待测量负载可弹性变形，特别是弹性变形或被设计或构造用于此目的

附加地，第一测量系统10具有平的反射面150形式的光学转向装置，用于使发送装置13的测量光线转向，有一个或多个所述转向装置布置在发送装置和接收装置之间的、以双点划线简示的测量光线的光路12中，并与入射于其上的测量光线的光路12形成大于60°的角度。

机器人100的负载通过其基座110被导入到三个支撑部11、21、31中。相应地，支撑部由于负载传感器的待测量负载而变形。由此使得发送装置13的测量光线在接收装置14上的入射位置发生位移。通过反射面150上的反射来延长光学路径和有利地扩大位移。

分析单元50接收由三个测量系统10、20、30的接收装置所探测到的入射位置或它们的位移并据此确定六轴负载，也就是由机器人基座110施加到支撑部11、21、31上的力和力矩。

图4示出了根据本发明另一实施方案的相应于图3的截面。彼此相应的特征通过相同的附图标记来标识，因此请参考前面的描述，下面将仅探讨其不同之处。

在图4的实施方案中，仅将反射面150布置在测量系统10的支撑部11上，该支撑部因待测量负载可弹性变形，特别是弹性变形或被设计或构造用于此目的。在图4的实施方案中，发送装置和接收装置13、14基本上被布置在待测量负载的力线通量之外，或者被布置和构造为，它们不会由于待测量负载而运动。

此外在图4的实施方案中，测量系统具有第二反射面151形式的另一光学转向装置，其与入射其上的测量光线的光路12形成一角度α，该角度小于45°，并通过这样的平面反射进一步扩大了入射位置在接收装置14上的位移。

在图2的截面中可以看出：第一测量系统10和两个另外的测量系统20、30被如下地构造且沿着框架41的周向等距分布：它们的光路12、22、32彼此交叉。

在图3、图4中分别以虚线示出了变化。反射面150也可以分别是凹形(见图3)或凸形(见图4)的反射面152。

附加地或替代地，在光路12中可以相应地布置另外的光学转向装置，以扩大来自发送装置13的入射测量光线在接收装置14上的入射位置的位移，该位移是由于框架41的支撑部11因待测量负载而发生弹性变形所引起的。

为此，在图3中以虚线示例性地示出了散射透镜153和会聚透镜154。图4中以虚线示出了另外的反射面155，用以与反射面150一起多重地反射测量光线。

图5示出了根据本发明另一实施方案的测量系统10的光路12。彼此相应的特征也通过相同的附图标记来标识，因此请参考前面的描述，下面将仅探讨不同之处。

可以看到前述的发送装置和接收装置13、14，它们如图4所示的那样基本上被布置在待测量负载的力线通量之外，或者被布置和构造为，使得它们至少基本上不会由于待测量负载而发生运动。这在图5中分别通过斜阴影固定参考平面来简示。此外还可以看到反射面150，其被布置在测量系统10的支撑部11上(参见图4)，该支撑部因待测量负载可弹性变形，特别是弹性变形或被设计或构造用于此目的。

此外，图5的实施方案具有半透明反射镜160形式的分光器形式的特定于框架的参考光线发送装置，用于向测量系统10的接收装置14发送参考光线。该参考光线通过另一特定于框架的反射镜161被转向到半透明反射镜162形式的另一分光器中，其中，该参考光线又与测量光线被引导到一起并被继续引导至接收装置14。参考光线的光路在图5中以12′表示。分光器160、162以及反射镜161分别同样像发送装置13和接收装置14那样被布置或构造在待测量负载的力线通量之外，使得它们至少基本上不会由于待测量负载而发生运动。这在图5中也通过斜阴影固定参考平面来简示。

由此，参考光线的光路12′被引导经过测量系统10的光学元件150，该光学元件被布置在框架41的因待测量负载可弹性变形的支撑部11上。

相应地，根据图5的实施方案的测量系统10被构造为，使得在接收装置14上入射的参考光线的参考位置不会由于(测量系统10的支撑部11因为待)测量负载(弹性变形)而相对于测量光线的入射位置改变，同时入射位置和参考位置在接收装置14上的相对位置在传感器无负载的情况下，特别是在传感器无负载而被加热的情况下至少基本上是恒定的或保持恒定。

图6示出了相应于图3和图4的、根据本发明另一实施方案的截面，图7示出了沿着图6中的线VII-VII的截面。彼此相应的特征也是通过相同的附图标记来标识，因此请参考前面的描述，下面将仅探讨不同之处。

在图6、图7的实施方案中，测量系统10的光学转向元件具有两个彼此成角度的反射面150、156，其中，第一反射面150布置在测量光线的光路12中，另一个或者说第二反射面156布置在测量系统10的参考光线的光路12′中。

沿图6中竖直的(第一)参考负载方向x待测量的负载由于横梁11沿其一主方向的弯曲而造成第一反射面150的倾斜，并导致第二反射面156平行于第二反射面的位移。

反过来，沿垂直于此的另一相应于图7中竖直的(第二)参考负载方向y待测量的负载会由于横梁11沿其另一主方向的弯曲而造成第二反射面156的倾斜，并导致第一反射面150平行于第一反射面的位移。

由此，光路12或12′的光线分别同时被用作沿两个参考负载方向x、y的其中一个测量负载的测量光线和在沿两个参考负载方向中的另一个测量负载时用于补偿的参考光线。

相应地，例如参考光线的光路12′由于支撑部11因待测量负载沿一参考负载方向x(图6中竖直)所发生的弹性变形而引起的转向要小于测量系统的测量光线的光路12。

在根据图6、图7的实施方案中，测量光线和参考光线由两个光源13、13′发出，这两个光源被构造和布置为：它们彼此的相对位置至少基本上不会由于负载传感器的待测量负载而改变。

机器人100具有至少25kg的有效载荷。

分析单元50根据在测量系统10、20、30的接收装置14上入射的测量光线和可能的参考光线的位置自动地确定负载传感器40的多轴负载。

在这种情况下，所探测到的入射位置或其位移将在对应探测到的参考位置的基础上，通过基于入射位置相对于对应的参考位置的相对位移来确定负载，实现误差补偿、特别是温度补偿。

支撑部11、21、31被构造为自由悬挂横梁，其被布置在框架41的环形凸缘上并且除了连接部之外与框架的其余部分间隔开。

在这些实施例中，机器人基座110通过简示的螺栓60仅被无破坏可松开地紧固在三个测量系统10、20、30的三个支撑部11、21、31上。

尽管在前面的描述中已经阐释了示例性的实施方案，但是要指出的是还可以进行各种修改。此外要指出的是，这些示例性实施方案仅仅是示例，它们不应以任何方式限制保护范围、应用方案和结构。相反，通过前面的描述能够赋予本领域技术人员实现对至少一个示例性实施方式进行转换的教导，其中，在不脱离本发明的保护范围的情况下，可以实现特别是关于所述部件的功能和布置的各种变化，例如可以根据权利要求和等效的特征组合来获得。

附图标记列表

10第一测量系统

11支撑部

12测量光线光路

12′参考光线光路

13，13′发送装置

14接收装置

20，30另外的测量系统

21，31支撑部

22，32测量光线光路

40负载传感器

41框架

50分析单元

60螺栓

100机器人

110基座

150，151，152反射(面)(转向装置)

153散射透镜(转向装置)

154会聚透镜(转向装置)

155，156反射(面)(转向装置)

160，162分光器

161反射(面)(转向装置)。