目前打磨工作多以人工為主，人工打磨存在加工成本高、危害工人身體健康、安全隱患大等問(wèn)題。更為關(guān)鍵的問(wèn)題是因?yàn)楣ぜ螤顝?fù)雜，比如玻璃模具，鑄件，玉石工藝品等，人工打磨浪費(fèi)工時(shí)，加工效率低，造成打磨產(chǎn)量低。采用機(jī)器人打磨具有靈活性高、安全性高、穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，能實(shí)現(xiàn)對(duì)大批量復(fù)雜幾何外形工件的打磨工作。打破傳統(tǒng)的輪轂打磨加工模式，將機(jī)器人技術(shù)、控制技術(shù)、傳感器技術(shù)等多種技術(shù)相融合，采用全新的技術(shù)理念研究既滿足生產(chǎn)需要又符合經(jīng)濟(jì)效益的自動(dòng)打磨技術(shù)，是我國(guó)制造業(yè)快速發(fā)展的需求，更是增強(qiáng)國(guó)內(nèi)輪轂打磨市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的需求。目前機(jī)器人打磨加工系統(tǒng)多為位置控制或速度控制，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)恒定力的控制。實(shí)現(xiàn)對(duì)打磨加工工作中力的實(shí)時(shí)采集及處理，是機(jī)器人打磨加工系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)之一。

寧波辰邦多維力傳感器能檢測(cè)力在空間作用的全部信息，即在空間坐標(biāo)系所形成的三個(gè)分力和三個(gè)力矩Fx，F(xiàn)y，F(xiàn)z，Mx，My，Mz，因此廣泛的應(yīng)用在機(jī)器人接觸操作中，是機(jī)器人打磨任務(wù)中不可或缺的重要傳感單元。利用傳感測(cè)量原理，多維力傳感器主要由電容式、壓阻式、應(yīng)變式、壓電式等，早期傳感器結(jié)構(gòu)為壓阻式傳感器，各分力耦合程度高且很難解耦、靈敏度較低，電容式、壓電式傳感器存在量程小的缺點(diǎn)。采用雙層十字梁的方式實(shí)現(xiàn)解耦，公開(kāi)了一種正交解耦多維力傳感器，存在z向尺寸大，z向承受載荷小及加工成本高的缺點(diǎn)，公開(kāi)了一種結(jié)構(gòu)緊湊的多維力傳感器，僅適用于小量程的應(yīng)用場(chǎng)景。通過(guò)雙軸彈性鉸鏈實(shí)現(xiàn)了力解耦，存在非對(duì)偶正交，力易施加不均，測(cè)量不準(zhǔn)確的缺點(diǎn)。采用一體加工的方式設(shè)計(jì)了十字梁，并采用銷(xiāo)軸，設(shè)置多個(gè)相配件的配合精度實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，存在各零件精度要求高，加工成本高的缺點(diǎn)。

本發(fā)明的多維力傳感器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，測(cè)量準(zhǔn)確，實(shí)現(xiàn)了力的正交解耦，同時(shí)加工成本低，在工業(yè)自動(dòng)打磨領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用前景。

近幾年，機(jī)器換人成為熱潮，工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)火爆。為了使機(jī)器人提高適應(yīng)能力，及時(shí)檢測(cè)到作業(yè)環(huán)境，在機(jī)器人上應(yīng)用了大量的傳感設(shè)備，這些六維力傳感器改善了機(jī)器人工作狀況，使其能夠更充分地完成復(fù)雜的工作。

在一臺(tái)機(jī)器人身上，集成了觸覺(jué)傳感器、視覺(jué)傳感器、力覺(jué)傳感器壓力傳感器、接近覺(jué)傳感器、超聲波傳感器和聽(tīng)覺(jué)傳感器等，它們各自分工明確，確保機(jī)器人能與人類(lèi)一樣正常工作。很多協(xié)作機(jī)器人集成了力矩傳感器和攝像機(jī)，以確保在操作中擁有更好的視角，同時(shí)保證工作區(qū)域的安全；視覺(jué)傳感器是一個(gè)可以執(zhí)行多種任務(wù)的攝像頭。從檢測(cè)運(yùn)動(dòng)物體到傳輸帶上的零件定位，使機(jī)器人可以根據(jù)接收到的信息適當(dāng)調(diào)整自己的動(dòng)作；如果說(shuō)視覺(jué)傳感器給了機(jī)器人眼睛，那么六維力傳感器則賦予機(jī)器人觸覺(jué)，利用力矩傳感器感知末端執(zhí)行器的力度；除了考慮機(jī)器人自身的正常運(yùn)作，為了保障作業(yè)人員的安全，機(jī)器人還應(yīng)安裝上安全傳感器，當(dāng)機(jī)器人感知到異常的力度時(shí)，觸發(fā)緊急停止，從而確保作業(yè)人員的安全。

“由于機(jī)器人也趨于小型化，傳感器的安裝空間更是有限，所以在機(jī)器人的應(yīng)用中，更需要微小型傳感器，堡盟發(fā)揮其善做微小型產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)，重點(diǎn)關(guān)注產(chǎn)品在機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用，使其高速、高精度的特點(diǎn)在機(jī)器手臂中發(fā)揮得淋漓盡致?！?/p>

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，急需開(kāi)發(fā)出一種既能滿足工業(yè)生產(chǎn)要求，又能具備良好靈敏度、高線性度、成本低等優(yōu)點(diǎn)的多維力傳感器。

寧波辰邦多維力傳感器是基于應(yīng)變式傳感器基礎(chǔ)上采用電阻應(yīng)變式的測(cè)量原理。也叫做應(yīng)變式三維力傳感器，組成部分有彈性體，電阻應(yīng)變計(jì)和惠斯通電橋組成。被測(cè)物體的重量或力值作用在彈性元件上使其變形而產(chǎn)生形變量，使粘貼在彈性梁體的電阻應(yīng)變計(jì)阻值發(fā)生改變，再通過(guò)惠斯通橋路產(chǎn)生電壓信號(hào)輸出，通過(guò)二次顯示儀表或模擬量變送器使其轉(zhuǎn)化成可采集的電壓或電流信號(hào)，這樣即可完成測(cè)量力值任務(wù)。三維力應(yīng)用具有以下特點(diǎn)：三維力傳感器可同時(shí)測(cè)量三個(gè)軸方向的力值變化，分別為X軸，Y軸和Z軸（垂直力）,其中X軸Y軸可分為正向和反向測(cè)量，信號(hào)輸出為正信號(hào)和負(fù)信號(hào)。

寧波辰邦傳感器安裝：維力傳感器外形采用圓柱式法蘭機(jī)構(gòu),安裝時(shí)將傳感器水平直,一端法蘭通過(guò)螺紋固定住,另一端直接與被測(cè)物件連接,即可測(cè)量。

多維力傳感器是一種能夠同時(shí)測(cè)量?jī)蓚€(gè)方向以上力及力矩分量的力傳感器，在笛卡爾坐標(biāo)系中力和力矩可以各自分解為三個(gè)分量。因此，多維力最完整的形式是六維力/力矩傳感器，即能夠同時(shí)測(cè)量三個(gè)力分量和三個(gè)力矩分量的傳感器，多維力傳感器被廣泛使用于多種場(chǎng)合。在某些場(chǎng)合，不需要測(cè)量完整的六個(gè)力和力矩分量而只需要測(cè)量其中某幾個(gè)分量，因此，就有了二、三、四、五維的多維力傳感器。多維力傳感器廣泛應(yīng)用于機(jī)器人手指、手爪研究；指力研究；牙齒研究；力反饋；剎車(chē)檢測(cè)；精密裝配、切削；復(fù)原研究；整形外科研究；產(chǎn)品測(cè)試；觸覺(jué)反饋；示教學(xué)習(xí)等方面。覆蓋了機(jī)器人、汽車(chē)制造、自動(dòng)化流水線裝配、生物力學(xué)、航空航天、輕紡工業(yè)等領(lǐng)域。

多維力傳感器原理：多維力傳感器基于應(yīng)變式測(cè)力傳感器的基礎(chǔ)上采用電阻應(yīng)變式原理,也稱應(yīng)變式多維力傳感器。有彈性元件、電阻應(yīng)變計(jì)和惠斯通電橋電路組成。被稱物體的重量作用在彈性元件上使其變形而產(chǎn)生應(yīng)變量,粘貼在彈性元件上的電阻應(yīng)變計(jì)將于物體重量成正比的應(yīng)變量轉(zhuǎn)化為電阻變化,再通過(guò)恵斯通電橋電路將電阻變化轉(zhuǎn)化為電壓翰出,通過(guò)顯示儀表將測(cè)得此電壓翰出值即可完成測(cè)量計(jì)量任務(wù)。

多維力傳感器結(jié)構(gòu)類(lèi)別：