多维力传感器的工作原理和实际案例应用

多维力传感器和扭矩传感器是一种提供三轴力和三轴力矩反馈的设备，广泛应用于机器人控制、机械实验和科学研究等不同场景。与其他常见的力测量仪器不同，多维力和扭矩传感器可以测量完整的六自由度环境力数据，以适应更多的应用。各行各业都在思考如何提高效率和降低成本。中国共产党第十九届全国代表大会的报告指出，中国经济已经从快速增长阶段转向高质量发展阶段。工业作为新中国成立以来经济建设的首要任务，在新时代的背景下率先走上了创新促进发展的道路。以机器人为代表的先进自动化设备具有高效、可靠、经济先进的特点，已被证明是科学产业最有效的方向。多维力和扭矩传感器以其独特的优势扩展了新技术的应用领域，也为研究人员分析和测量提供了新的工具。

随着机器人力控制技术的发展，基于六轴力/扭矩传感器系统的力控制技术应运而生，以机器人为主体的现代制造和加工已成为时代的宠儿。六轴力/扭矩传感器在机器人中的应用使机器人感知，提高精度和灵活性。机器人力控制能快速准确地适应加工材料或零件的表面轮廓和连续性，有效提高加工效果，提高产品质量，缩短节拍时间，提高生产效率，降低生产成本。

分析多维力传感器的现状。

目前，多维力和扭矩传感器已广泛应用于机器人、航空航天、生物医学等领域，特别是在机器人领域。随着机器人的发展进入智能机器人阶段，智能机器人的触觉，多维力和扭矩传感器作为测量机器人终端操作员与外部环境接触或抓取力和扭矩传感器，为机器人力控制和运动控制提供力信息，完成一些复杂、精细的操作，实现机器人智能起着重要作用。

各种力传感器设备可以提供一个或多个维度的力和扭矩反馈。它们的共同工作原理是通过不同的感应元件将外力信号转换为用户的电信号。多维力和扭矩传感器是最复杂、最全面的信息之一。传感器的工作原理和内部结构不同，应用场景也不同。在本次直播中，苏哲将分享六维扭矩传感器的工作原理和实际案例应用。

如何选择合适的多维力和扭矩传感器。

根据敏感元件的类型，多维力和扭矩传感器可分为电阻应变式、压电式、电容式、光学式等。ATI六轴扭矩传感器采用硅应变片原理，将硅应变片粘贴在扭矩梁上。硅应变片应产生外力后的电阻变化，然后转换为电压信号，然后根据电压变化对应输出和扭矩值。传感器向机器人控制器输出六个值Fx、Fy、Fz、Tx、Ty和Tz。不同的机器人根据自己的机器人控制系统开发自己的软件包，计算成可执行程序，从而改变机器人工具和工件之间的接触。