設(shè)計與實現(xiàn)高效機器人六維力傳感器：提升人機協(xié)作安全性和效率的關(guān)鍵
六維力傳感器是一種能夠同時檢測三維空間中所有力和力矩的多維傳感裝置。其核心原理是通過多個應(yīng)變片或壓電元件組成的傳感單元，感知外力作用下產(chǎn)生的微小形變，并將其轉(zhuǎn)化為電信號輸出。經(jīng)過信號處理與標定后，即可獲得精確的力和力矩信息。這類傳感器通常具有高靈敏度、高精度和良好的動態(tài)響應(yīng)特性，是機器人實現(xiàn)高精度操作和環(huán)境交互的關(guān)鍵設(shè)備。
機器人六維力傳感器堪稱機器人感知系統(tǒng)的“觸覺中樞”。其運作基于應(yīng)變原理，內(nèi)部精巧布局應(yīng)變片，當外力作用于傳感器時，應(yīng)變片隨彈性體形變，電阻變化，借助惠斯通電橋?qū)⒘W(xué)量轉(zhuǎn)化為電信號，經(jīng)放大、濾波等電路處理與算法解算，精準得出三維力與力矩數(shù)據(jù)。
在應(yīng)用前景方面，于工業(yè)制造，助力機械臂精準裝配、打磨，提升產(chǎn)品品質(zhì)；康復(fù)醫(yī)療領(lǐng)域，輔助外骨骼機器人感知人體運動意圖，實現(xiàn)助力行走；航空航天里，為飛行器部件受力監(jiān)測、空間機械臂操控提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。
