多維力傳感器是指可以同時(shí)測量?jì)蓚€(gè)以上方向的力和力矩分量的力傳感器。在笛卡爾坐標系中,力和扭矩可以分別分解為三個(gè)分量。因此,多維力完整的形式是六種。三維力/扭矩傳感器是一種可以同時(shí)測量三個(gè)力分量和三個(gè)扭矩分量的傳感器,廣泛使用的多維力傳感器就是這樣一種傳感器。
多維力傳感器與單軸力傳感器相比,除了解決對被測力分量敏感的單調性和一致性問(wèn)題外,還要解決因測力分量引起的多維(軸間)干擾問(wèn)題。結構處理和過(guò)程誤差、動(dòng)態(tài)和靜態(tài)校準問(wèn)題以及矢量運算中的解耦算法和電路實(shí)現。目前,多維力傳感器研究中的科學(xué)問(wèn)題已經(jīng)完全解決,如彈性體的結構設計、力學(xué)性能評價(jià)、矢量解耦算法等,也掌握了核心制造技術(shù),具有從宏觀(guān)機械到微觀(guān)機械的設計加工能力。產(chǎn)品涵蓋從二維到六維全系列多維傳感器,測量范圍從幾百克到幾十噸,在彈性體結構和矢量解耦電路方面獲得多項專(zhuān)利技術(shù)。
多維力傳感器廣泛應用于機器人手指和爪子研究、機器人手術(shù)研究、指力研究、牙齒研究、力反饋、剎車(chē)檢測、精密組裝和切割、修復研究、產(chǎn)品測試、觸覺(jué)反饋、教學(xué)實(shí)踐等方面。行業(yè)涵蓋機器人、汽車(chē)制造、自動(dòng)化流水線(xiàn)裝配、生物力學(xué)、航空航天、紡織工業(yè)等領(lǐng)域。
環(huán)境對多維力傳感器的影響主要體現在:高溫環(huán)境造成涂層材料熔化、焊點(diǎn)開(kāi)裂、彈性體內應力發(fā)生結構變化等問(wèn)題,對于在高溫環(huán)境下工作的多維力傳感器,常使用耐高溫的傳感器,此外必須安裝隔熱、水冷或風(fēng)冷。