六轴力传感器机器人应用的五大误区

六轴力传感器是一种特殊的力传感器，能够同时测量中性坐标系（OXYZ）内的三个力（FX、FY、FZ）和三个矩（MX、MY、MZ）。六轴力传感器是一类技术含量相当高的产品，在机器人、国防、汽车等领域都有重要应用。六轴力传感器一般分成固定端（机器人端）和加载端（工具端）。两端相对受力时，传感器发生弹性变形，传感器内部的应变计电阻发生变化，进而转换成电压信号输出。

误区1：只考虑力，弯矩考虑不够。

只考虑了外力大小，未考虑力臂（受力点离传感器中心的距离）引起的弯矩。

误区2：量程选择不合适。

传感器量程用得过满，碰撞、误用、机器人移动加速度等引起力和力矩考虑不够。

误区3：空间未充分利用。

夹具和工件很大，力传感器尺寸却很小。

误区4：布置位置不合理。

传感器离受力点太远，使得传感器承受了多余的力和力矩。

误区5：电气接口选型失误。

电气接口选型不合适造成精度降低、分辨率不够、通信延时等问题。

那么这些六轴力传感器的使用误区该如何破局呢？

1.量程范围

XYZ三维空间内施加在传感器上的力和扭矩都要考虑，外力/扭矩的大小最好是传感器量程范围的80%左右。

2.测量精度

要根据具体的应用场合考虑，精度和分辨率决不能等同看待。分辨率是指传感器能分辨的最小信号，精度是指传感器测量值与标称值的最小差异。宇立仪器(SRI)六轴力传感器的精度一般在0.5%F.S以内，M38系列六轴力传感器精度高达0.2%F.S，分辨率约为满量程的1/5000，能够满足各种应用需求。

3.外形尺寸及安装方式

六轴力传感器的电线或接头固定于固定端，为防止电线的摆动或拉扯对力传感器的测量造成影响，固定端一定要固定，外力从加载端加载。SRI超薄的六轴力传感器厚度径9.2mm，超小六轴力传感器直径仅15mm。

4.电气接口

电气接口分为数字通信型（Ethernet / EtherCAT / CAN / RS232）和模拟电压型（mV / V）。模拟输出型传感器在后端控制应用程序上有更大的灵活性，但需要配备额外的数据采集卡。数字输出型传感器则更方便使用，但通信协议需按照生产厂家的标准。

ABB、富士康和部分研究单位采用模拟电压型六轴力传感器，KUKA、富士康、安川和部分研究单位采用数字通信型六轴力传感器。

5.与供应商充分沟通

把应用的细节与供应商充分沟通，供应商的技术工程师能够根据经验和产品特性为您推荐合适的产品。SRI在中国大陆、美国、韩国、中国台湾等地区都有技术人员为客户提供给服务。

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