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閱讀：12發(fā)布時(shí)間：2025-9-29
六分量力傳感器又稱(chēng)為六維力傳感器或六分量傳感器，它可以同時(shí)檢測(cè) xyz 軸三個(gè)方向上的力值變化，以及三個(gè)軸上扭矩的大小。其測(cè)量原理基于應(yīng)變片的電橋平衡，通過(guò)測(cè)量應(yīng)變片的電阻變化來(lái)計(jì)算出力和扭矩的大小。
六分量力傳感器通常采用對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)上粘貼應(yīng)變片，并通過(guò)組橋的方式進(jìn)行解耦。x、y 方向采用平行梁式結(jié)構(gòu)，抗側(cè)面力好，對(duì)所在方向的力值敏感，對(duì)其他方向的力不敏感，很大地改善了不同層面間的力值串?dāng)_問(wèn)題；z 軸采用上下平行梁結(jié)構(gòu)，即四條腹梁上下平行，通過(guò)相互交叉的線切割槽進(jìn)行分離加工。
在 x 方向上，兩組與 x 徑向垂直的雙孔梁作為受力梁，可在該梁上獲得 x 方向上的應(yīng)變值，y 方向同理。z 向力值的檢測(cè)可以采用以下兩種方式：一是在橫梁 3 上下邊兩側(cè)貼片檢測(cè) z 軸上的力值；二是在側(cè)邊中間位置貼裁切片。
mx 方向的扭矩的受力應(yīng)變計(jì)是在 y 方向上的多孔結(jié)構(gòu)梁 1 上，左右兩側(cè)的應(yīng)變計(jì)構(gòu)成電橋電路；my 方向的扭矩的受力應(yīng)變計(jì)是在 x 方向上的多孔結(jié)構(gòu)梁 1 上，同樣由左右兩側(cè)的應(yīng)變計(jì)構(gòu)成電橋電路；mz 方向的扭矩則是在橫梁 3 側(cè)邊兩側(cè)貼片，取較大應(yīng)變值。
為了實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量，六分量力傳感器需要進(jìn)行溫度補(bǔ)償以消除環(huán)境溫度的影響，通常采用熱敏電阻等元件檢測(cè)溫度變化，并通過(guò)電子線路進(jìn)行補(bǔ)償；還需要進(jìn)行線性補(bǔ)償來(lái)減小傳感器輸出信號(hào)與實(shí)際力或扭矩之間的非線性誤差，一般采用軟件補(bǔ)償?shù)姆椒ㄟM(jìn)行線性化處理。
六分量力傳感器廣泛應(yīng)用于遙控機(jī)器人、機(jī)器人手術(shù)、機(jī)械手臂研究、手指力研究、精密裝配、自動(dòng)磨削、輪廓跟蹤、雙手協(xié)調(diào)、零力示教等作業(yè)中，在航空、航天及機(jī)械加工、汽車(chē)等行業(yè)中也有重要應(yīng)用。
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