为什么要用六维力传感器？

为什么这些行业不用三维力传感器而是使用六维力传感器？三方向弯矩的测量是不是没有必要呢？今天小编就专门解释一下这个问题。

为什么要使用六维力传感器？

如果力的方向和作用点是固定的，此时可以选择用一维力传感器进行测量。

我们可以通过安装定位，使力的方向和作用点都与一维力传感器的标定坐标轴一致，这样就可以对力精准测量。举个例子，一维力传感器的标定坐标轴为OZ轴，要是被测力F的方向可以完全与OZ轴重合，那么此时用一维力传感器就能够完成测量任务。

如果力的方向随机变化，但力的作用点保持不变并且与传感器的标定参考点重合，这个时候就应该是用三维力传感器。

因为被测量的力可以分解为三维力传感器标定坐标系下的三个正交分量，三维力传感器的三个测量单元可以分别对其一一测量。

也有人会问：“我只想知道三方向的力是多少，可不能够只用三维力传感器？”

我们的建议是这样的：

假如力的作用点离传感器标定参考点的间隔很近，且不变化，测量精度要求不高，可以用三维力传感器。

假如力的作用点离传感器进行标定参考点的间隔较远，且随机变化，测量数据精度要求较高，必定要用六维力传感器。

为什么这么说呢？我们都听说过“给我一个支点，我能够翘起地球”，因此传感器发生的扭矩通常比机械冲击力大得多。如果力的作用点与传感器的标定参考点不一致，力矩的力学性质会影响传感器的数学模型，使其偏离标定状态，从而导致测量力的大偏差。力的方向和大小相同，但作用点不同，如果使用三维力传感器对其进行测量，测量结果会由分歧，这明显是产生了较大的测量偏差。举一个极端的例子，如果力的作用点距离传感器的参考点足够远，力臂足够大，即使在传感器范围内的力也会导致传感器结构的材料屈服或断裂，更不用说精确测量了。

六维力传感器的外部算法，会解耦各偏向力和力矩间的滋扰，使力的测量更加精准。高精准度的军用六维力器，能够确保在六维度联合承载的情况下，测量值误差在量程的0.3％FS之内。所以，需求精准丈量的情况下，建议应用六维力传感器。不仅是能够正确测力，在取得力矩信息后，还可以利用力矩信息来推算猎取受力部件的姿势；同时监测力矩是不是在安全范围内，防止传感器的过载毁坏。

机器人末端关节上应用的六维力传感器同时还要通过连接形成一个执行机构，比如是打磨头、夹爪等，执行器工作过程当中的力臂在几十到两三百mm之间，力臂较大且随机发生变化。是以机器人上的力觉传感器技术一般可以采用六维力传感器。

海伯森HPS-FT系列六维力传感器是高性能的数字式六维力传感器，产品拥有多项自主知识产权，可对机器人X、Y、Z三个空间坐标轴上的力和力矩进行精确测量。该传感器采用应变体结构，具备更高的信噪比和灵敏度和良好的抗过载性和耐久性，工作时最高可达3.5倍的安全过载；内置高精度解耦、滤波和温度补偿算法，保证测量结果的高线性度、极低轴间串扰，并极大程度上降低了温度变化带来的温度漂移；IP65工业级防护，可满足复杂应用场景的需要。海伯森六维力传感器可装载于工业机器人、协作机器人、外骨骼机器人、医疗康复机器人上，被广泛应用于工业柔性装配、力控打磨、自动化测控、拖动示教、力学实验研究等场景。

以上就是海伯森技术（深圳）有限公司对于为什么要用六维力传感器的见解，希望对您有所帮助。