機(jī)器人六維力傳感器:開啟精密操作新時代
機(jī)器人六維力傳感器作為工業(yè)智能化的核心感知元件,能夠同時測量三維空間中的力(Fx、Fy、Fz)和三維力矩(Mx、My、Mz),為機(jī)器人提供完整的力覺信息。其工作原理基于應(yīng)變效應(yīng):當(dāng)外力作用于傳感器內(nèi)部的彈性體時,粘貼于彈性體關(guān)鍵位置的應(yīng)變片發(fā)生微小形變,導(dǎo)致電阻值變化。通過惠斯通電橋電路將電阻變化轉(zhuǎn)換為電壓信號,再經(jīng)信號放大、濾波和數(shù)字化處理,最終輸出精確的力和力矩數(shù)據(jù)。以海伯森HPS-FT系列為例,其采用高靈敏度硅應(yīng)變片與優(yōu)化彈性體結(jié)構(gòu),結(jié)合溫度補(bǔ)償算法,可在-20℃至60℃環(huán)境下保持0.3%FS的測量精度。
在智能制造領(lǐng)域,六維力傳感器已成為精密裝配、柔性抓取和力控加工的關(guān)鍵技術(shù)。在汽車制造中,傳感器可實時監(jiān)測機(jī)械臂裝配螺栓的扭矩,避免因過載導(dǎo)致零部件損壞;在3C電子行業(yè),通過力反饋控制機(jī)械手以0.1N的精度抓取脆性元件;在航空航天領(lǐng)域,其動態(tài)響應(yīng)能力支持飛行器部件的振動測試與結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測。


