六维力传感器的选型面临三个难点

难点一

传感器的量程和精度选择。传感器的精度和量程一般是反比关系。如果追求传感器的精度而选择小量程，那么传感器就容易损坏；如果选择大量程的传感器，那么传感器的精度就会比较低。如何既保证传感器不损坏，又使传感器的精度达到很大，这是一个挑战。

难点二

传感器能否适应复杂的应用场景。如下图在水中测量力和力矩的应用，蓝色的位置是一个六维力传感器，其安装了一个非常长的螺旋桨，因此受到的力矩非常大，而受到的力却不大。所以如何在力和力矩之间找到平衡，也是一个挑战。

再如下图搅拌摩擦焊的应用，传感器与主轴相连，主轴高速运动所产生的振动对传感器有没有影响？高温和粉尘对传感器有没有影响？这些都是难点。

难点三

传感器的安装和走线。对人形机器人来说，六维力传感器需要安装在踝关节和腕关节，而踝关节和腕关节的空间非常有限，所以传感器的安装位置和走线方式都是对设计的挑战。

轻型翼型长杆测试

搅拌摩擦焊高温粉尘

人形机器人

无论应用场景多么复杂，按照以下四个步骤就能选择合适的六维力传感器。

先是确定传感器的量程。在一个坐标系当中，根据法兰的重量、设计工具的夹爪、外力就能估算外部的负载，然后通过整体硬件设计来估算力矩。根据估算的力和力矩即可确定传感器的量程，并以此选择传感器的基础型号。

确定了传感器本体型号，第二步就要确定传感器的环境要求。常见的环境要求有：是否有高低温、粉尘、雨水、湿热、盐雾、霉菌、强光、核辐射、以及工业现场的磨削液。根据环境要求确定传感器所需的耐受性。

第三步是确定机械的出线方式。为了使传感器能安装在某个特定的狭窄部位，如机器人的关节或末端，传感器线缆的出线方式会有特定要求，例如：轴向偏心、弹性释放、径向出线、切向出线等。

第四步，确定好传感器通讯方式以及配套的通讯软件。神源生的通讯方式有六种：Ethernet，Ethercat，USB，CAN，485，232。

关于我们

南京神源生智能科技有限公司，2012年由南京航空航天大学教授戴振东创立，总部位于江苏省南京市江宁区。

基于多年的基础研究和技术攻关，在2018年承担了科技部重大研发计划《机器人用智能六维力和触觉传感器关键技术及产业化》项目，并作为课题二《智能六维力传感器的设计及批产》的承担单位。

神源生智能专注于力传感与力测控领域，在航天军工、机器人、自动化、医疗等领域构筑了力传感很全的模式优势，尤其在大量程、超大量程六维力传感器制造技术上独树一帜，为国家重大型号研发和特殊场景技术攻关做出贡献。

目前已为新松、埃斯顿、云深处 等机器人制造商客户、以及不同领域科研院所提供有竞争力的产品和服务，同时公司产品已销往英国、美国、德国、丹麦、瑞典等多个欧盟国家，打破了国外高精传感技术垄断局面，公司始终致力于构建更高效的人机协同的生产与应用环境，推动实现国内高新技术的飞跃。

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