原标题：传感器——航空航天、汽车、机床、机器人行业中的六维力传感器与力觉传感器？

传感器——航空航天、汽车、机床、机器人行业中的六维力传感器与力觉传感器？

【智能科技—机器人】什么是力觉传感器和六维力传感器？

【卓仁金属】

1.力觉传感器——定义

力觉传感器，顾名思义就是感知并度量力的传感器。

我们熟知的，物体的重力、握手时的握力、轮胎的摩擦力、肌肉的张力、液体的浮力、零件装配时的预紧力、机床加工时的切削力、推动风机转动的风力等等，都是力的范畴。可谓是力无处不在。

力的国际单位是牛顿（N）。形象地说，1kg物体的重力就是9.8牛顿。测量物体重力的称重传感器就是力觉传感器中一种，也是应用范围较大的一类力觉传感器，工业和民用领域有广泛的应用。

2.力觉传感器——分类

按照测量维度，力觉传感器可以分为一至六维力传感器。

3.多维力传感器——定义

在指定的直角坐标系内，传感器如果能同时测量沿三个坐标轴方向的力和绕三个坐标轴方向的力矩，这类力觉传感器我们就称它为六维力传感器，或者六轴力传感器。

如果传感器只能测量三个维度的力或力矩，那么它就三维力传感器。能测几个维度，它就是几维力传感器。最常见的是一维、三维和六维力传感器，二维和五维的力觉传感器较少。

所以，之前提到的称重传感器，就是一维力传感器。因为它只能测量垂直于地面的重力。

六维力传感器也是维度最高的力觉传感器，它能给出最为全面的力觉信息。六维力传感器的技术难度和使用难度都比较大，对于机器人产业链和其它智能装配来说又非常重要，因此工信部将它纳入了重点发展的核心零部件范畴。

六维力传感器

六维力传感器——航空航天、汽车、机床、机器人行业中的六维力传感器

六维力测量的需求最早来自航空航天飞行器研究领域，安装在飞行器内部的六维力传感器用来测量飞行器的空气动力学特性，包括飞行器的升力、阻力、侧向力、俯仰力矩、偏航力矩和滚转力矩。正交三方向力和三方向力矩同时测量，所以需要用六维力传感器。

六维力传感器

▲升力/阻力/侧向力及俯仰/偏航/滚转力矩的六分量同时测量

随着敏感元器件技术的发展，六维力传感器也应运而生，后来逐渐应用到汽车测试、生物力学和机器人等众多科技领域，当然在不同的应用领域，六维力传感器的产品形态和技术特点也有较大区别。

六维力传感器

▲早期的机械式六维力测量装置

六维力传感器

六维力测量技术实际上是个平台技术，根据应用场景的环境、载荷、安装、通讯、算力、动力学特性等需求不同，六维力传感器在不同行业中体现出了不同的产品形态。六维力传感器除了形态多，它的研发难度也非常大。它不是三个一维力传感器和三个扭矩传感器结构的简单叠加，它的非线性力学特征明显，要考虑多通道信号的温漂、蠕变、交叉干扰、数据处理的实时性，再加之六维联合加载标定的复杂性 ，六维力传感器的技术难度可谓是一维力传感器难度的六次方。返回搜狐，查看更多

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