机器人力传感器，它是如何工作的？

大多数机器人应用都需要六轴力/六维力传感器向机器人提供有关工具本身的反馈，该工具可以沿6个轴（3个平移+3 个旋转）进行控制，六轴力和力矩监测和控制意味着传感器可以测量沿 3 轴（x-y-z）力和扭矩。这些通常由Fx-Fy-Fz和Tx-Ty-Tz的组件定义。

为了测量所有六个轴的力，力-扭矩传感器通常组合来自至少6个整体测量元件（如应变片）的信息。了解这些元件的几何形状以及材料的物理特性，我们可以计算机械臂沿轴的力和扭矩，这对机器人控制回路具有重要意义。

当安装在机器人法兰上时，集成商需要设置传感器相对于机器人工具的相对位置和方向的参数。如图所示，传感器位于机器人手腕和工具之间。该位置使传感器能够感觉到施加在工具上的力和扭矩。

六轴力/六维力传感器测量方法

测量力的方法多种多样，通常大多数传感器制造商使用具有特定方向的应变计。借助特殊仪表将为控制器/计算机提供足够的信息来确定力/扭矩的强度和方向。一些力传感器从一开始就将测量结果实时转化为数字信息，从而消除了电磁噪声灵敏度干扰的可能性，这是传统应变片可能遇到的问题。

六轴力/六维力传感器信号通信

力传感器将输出模拟或数字信号，信号通过模拟或数字化输入发送到机器人并通过现场总线发送。模拟信号在典型的工业机器人环境中并不理想，因为典型的工业机器人环境的电磁噪声很高。例如焊接过程中使用的电动机或焊枪造成电磁噪声，通过力传感器使用数字信号可提高机器的准确性和可靠性。

在控制回路中使用六轴力/六维力传感器反馈

大多数机器人制造商都提供使用传感器信息的软件包。这允许集成商使用高级命令对机器人进行编程。举个例子，利用机器人进行抛光或组装，有经验的集成商会访问来自传感器的力-扭矩数据，并专门编程命令控制机器人手臂和末端执行器。在这些情况下，传感器的输出用于闭合控制器中的回路，调整每个接头的扭矩可以匹配所需的输出。

机器人力控制在机器人需要与刚性环境或固定工件交互的应用中非常有用，在这些情况下，机器人需要对其环境做出反应，而未来协作机器人的转变让工业生产变得更加灵活，满足柔性化和小批量的需求。