六維力傳感器，也稱“六軸力傳感器”，是多維力傳感器中的一種，實(shí)際上就是一種能夠同時(shí)檢測3個力分量和3個力矩分量的力傳感器。作為一個仍在發(fā)展的研究對象，多維力傳感器在機(jī)器人，特別是研制高性能多維力傳感器和運(yùn)用多維力傳感器中還存在很多問題，也是研究新型多維力傳感器的難點(diǎn)問題。相對于單維力傳感器，六維力傳感器主要作用于空間三個方向的力，除了要解決對所測力分量敏感的單調(diào)性和一致性問題外，還要解決因結(jié)構(gòu)加工和工藝誤差引起的維間(軸間)干擾問題、動靜態(tài)標(biāo)定問題以及矢量運(yùn)算中的解耦算法和電路實(shí)現(xiàn)等，可以說，六維力傳感器是單維力傳感器的升級版本。六維力傳感器的優(yōu)勢首先是可以力覺拖動示教，降低示教工作量，其次可以保證對打磨面的法向打磨，最后可以實(shí)現(xiàn)對復(fù)雜未知曲面的跟蹤打磨。

“怎樣讓機(jī)器人變得更聰明？”，目前有很多的機(jī)器人企業(yè)正在思考這個問題，除了視覺，力覺的運(yùn)用在讓機(jī)器人變得更智能的方面也有了更多的探索，力傳感器的使用就是一個很好的例子。“力傳感器+機(jī)器人”能碰撞出什么火花？大到機(jī)器人的運(yùn)動控制，小到零件的插孔裝配，力傳感器的在機(jī)器人行業(yè)的運(yùn)用價(jià)值越來越大。據(jù)中國傳感器市場現(xiàn)狀調(diào)研與發(fā)展趨勢分析報(bào)告(2016-2020年)顯示，目前我國已有1700多家從事傳感器的生產(chǎn)和研發(fā)的企業(yè)，同時(shí)，傳感器越來越多地被應(yīng)用到社會發(fā)展及人類生活的各個領(lǐng)域。如工業(yè)自動化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、航天技術(shù)、軍事工程、機(jī)器人技術(shù)、資源開發(fā)、海洋探測、環(huán)境監(jiān)測、安全保衛(wèi)、醫(yī)療診斷、交通運(yùn)輸、家用電器等。而作為傳感器中的一種，力傳感器與機(jī)器人的聯(lián)系也愈發(fā)緊密。

第四屆國際仿生工程學(xué)術(shù)會議在南京航空航天大學(xué)開幕，南京航空航天大學(xué)仿生結(jié)構(gòu)與材料防護(hù)研究所的研究人員展示了該所研制的仿壁虎機(jī)器人。來自國內(nèi)主要高校、科研院所以及美國、英國、澳大利亞、日本等國家和地區(qū)仿生領(lǐng)域的知名專家學(xué)者、產(chǎn)業(yè)界代表約300人與會，就生物力學(xué)、仿生結(jié)構(gòu)、人工智能等國內(nèi)外仿生工程研究的熱點(diǎn)課題進(jìn)行交流，并展示最新的科研和技術(shù)成果。在現(xiàn)場展臺上，幾只“壁虎”的出現(xiàn)立即引發(fā)全場的嘖嘖贊嘆，走近后才發(fā)現(xiàn)是由許多鋁合金機(jī)構(gòu)、電子元件組成的仿生機(jī)器人?？茖W(xué)家對電腦一番操作后，只見這只“壁虎”搖頭擺尾活動起來，沿著一張傾斜的墻面攀爬上去。這種壁虎有什么用呢？據(jù)了解，科研人員正在將這項(xiàng)爬墻技術(shù)投用于地震探測等領(lǐng)域。

從檢測運(yùn)動物體到傳輸帶上的零件定位，使機(jī)器人可以根據(jù)接收到的信息適當(dāng)調(diào)整自己的動作；如果說視覺傳感器給了機(jī)器人眼睛，那么六維力傳感器則賦予機(jī)器人觸覺，利用力矩傳感器感知末端執(zhí)行器的力度；除了考慮機(jī)器人自身的正常運(yùn)作，為了保障作業(yè)人員的安全，機(jī)器人還應(yīng)安裝上安全傳感器，當(dāng)機(jī)器人感知到異常的力度時(shí)，觸發(fā)緊急停止，從而確保作業(yè)人員的安全。六維力傳感器改善了機(jī)器人工作狀況，使其能夠更充分地完成復(fù)雜的工作。這也是為什么六維力傳感器對于機(jī)器人至關(guān)重要的原因。

三維力傳感器原理:三維力傳感器基f應(yīng)變式測力傳感器的基礎(chǔ)上采用電阻應(yīng)變式原理,也稱應(yīng)變式三維力傳感器。有彈性元件、電阻應(yīng)變計(jì)和惠斯通電橋電路組成。被稱物體的重量作用在彈性元件上使其變形而產(chǎn)生應(yīng)變量,粘貼在彈性元件上的電阻應(yīng)變計(jì)將于物體重量成正比的應(yīng)變量轉(zhuǎn)化為電阻變化,再通過惠斯通電橋電路將電阻變化轉(zhuǎn)化為電壓輸出,通過顯示儀表將測得此電壓輸出值即可完成測量計(jì)量任務(wù)。三維力傳感器應(yīng)用特點(diǎn):三維力傳感器可以同時(shí)檢測三個方向的力值變化情況，X軸、Y軸、 Z軸(垂直力)。同時(shí)輸出三組電壓信號,該傳感器有三種測量載荷可選(每通道),可以通過多通道 顯示儀表顯示數(shù)據(jù)值。

我們經(jīng)常接觸到一些客戶，他們通常認(rèn)為，零部件定位和定量的方法是使用視覺傳感器。但實(shí)際上這不是獨(dú)一的解決方案。不可否認(rèn)，視覺系統(tǒng)是零部件定位或量化的好方式，但采用力傳感器來尋找和檢測零部件也是可行的。確定他們在X-Y平面上的位置是一回事，確定他們所處的高度又是另一回事。實(shí)際上，專業(yè)剪切力傳感器采購要做到這一點(diǎn)，需要一套3D視覺系統(tǒng)。如果是一堆物體，你不需要知道整堆物體的確切樹良，只需要每次去那堆物體里找就可以了。機(jī)器人只需確定那堆物體的高度，然后不斷調(diào)整其抓取高度就可以了。另一種使用力傳感器的搜索功能是傳感器的“自由模式”。這有可能是未能充分利用FT傳感器的參數(shù)。專業(yè)剪切力傳感器采購“自由模式”或“零重力”模式將讓您“解放”機(jī)器人的軸，這將使它能夠提高其合規(guī)性。這就使得力全部作用在零部件的中心，不會有額外的力作用在機(jī)器人的軸上。