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六维力传感器_机器人触觉感知的核心技术.docx
资料介绍
六维力传感器：机器人触觉感知的核心技术
1 引言
六维力传感器可同时测量三个方向的力（Fx、Fy、Fz）和三个方向的力矩（Mx、My、Mz），是机器人精密装配、力控打磨和协作交互的核心传感器。2026年，随着人形机器人产业的爆发，六维力传感器成为机器人感知领域最热门的赛道之一。
2 工作原理
六维力传感器内部通常采用应变片式弹性体结构，弹性体设计为特殊的十字梁或轮辐结构，在多个位置粘贴应变片。当外力作用时，弹性体发生形变，各应变片的电阻值变化组合可以解耦出六个维度的力和力矩分量。
解耦算法：通过标定矩阵（6×6矩阵）将各应变片的输出映射到六维力/力矩值。标定矩阵的精度直接影响传感器的测量精度。
3 关键参数
量程：Fx/Fy/Fz通常为几十到几百N，Mx/My/Mz通常为几到几十Nm。
精度：0.5%—2%FS，高精度型号可达0.1%FS。
串扰：不同维度之间的相互干扰，应小于2%FS。
过载能力：通常为额定量的3—5倍，防止意外过载损坏传感器。
4 典型应用
机器人精密装配：轴承压装、齿轮啮合、连接器插拔等需要精确力控的装配场景。
力控打磨：保持恒定的打磨压力，适应工件表面轮廓变化。
协作机器人：拖动示教、碰撞检测、柔顺控制。
人形机器人：足底力感知（平衡控制）、手部力感知（抓取控制）。
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