六維力和力矩傳感器是一種提供三軸力和三軸力矩反饋的設備，并廣泛應用在機器人控制、力學(xué)實(shí)驗和科研等不同的場(chǎng)景中。不同于其他常見(jiàn)的測力儀器，六維力和力矩傳感器可以測量完整的六自由度環(huán)境力數據，從而使其適應于更多的應用。
    以機器人為代表的先進(jìn)自動(dòng)化設備具有高效可靠、經(jīng)濟先進(jìn)的特點(diǎn)，已經(jīng)被證明是最有效的方法，也是科學(xué)界、產(chǎn)業(yè)界共同前進(jìn)的方向。而六維力和力矩傳感器以其獨特的優(yōu)勢擴展了新技術(shù)的應用領(lǐng)域，也為廣大科研工作者提供了分析測力的新工具。
    隨著(zhù)機器人力控技術(shù)的發(fā)展，基于六軸力/力矩傳感器系統的力控技術(shù)問(wèn)世，以機器人為主體的現代化制造加工已成為時(shí)代的寵兒。六軸力/力矩傳感器在機器人上的應用，使得機器人有了感知，提高了精度，增加了柔性。機器人力控能迅速而精確地適應加工材料或零件的表面輪廓及連貫性，有效改善加工效果、提升產(chǎn)品質(zhì)量、縮短節拍時(shí)間，進(jìn)而提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。

    目前，六維力和力矩傳感器在機器人、航空航天、生物醫學(xué)等領(lǐng)域得到了廣泛應用，特別是在機器人領(lǐng)域。隨著(zhù)機器人的發(fā)展進(jìn)入智能機器人階段，智能機器人的“觸覺(jué)”、“力覺(jué)"和“聽(tīng)覺(jué)"主要通過(guò)其配備的傳感器得以實(shí)現。其中，六維力和力矩傳感器作為測量機器人末端操作器和外部環(huán)境相互接觸或抓取工件時(shí)所承受力和力矩的傳感器，它為機器人的力控制和運動(dòng)控制提供了力感信息，從而對完成一些復雜、精細的作業(yè)，實(shí)現機器人智能化起著(zhù)重要作用。
    多種多樣的力傳感設備可提供一個(gè)或更多維度的力和力矩反饋，他們共同的工作原理就是通過(guò)不同的感力原件將外部力信號轉換成面向用戶(hù)的電信號。六維力和力矩傳感器是其中最復雜、也是能提供最全面信息的一種。不同的傳感器工作原理和內部結構也不相同，應用場(chǎng)景也就有所不同。

如何選擇合適的六維力和力矩傳感器？
    目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的傳感器，根據敏感元件的種類(lèi)，六維力和力矩傳感器可分為電阻應變式、壓電式、電容式、光學(xué)式等幾類(lèi)。ATI的六軸力力矩傳感器，采用的是硅應變片原理，扭力梁上貼硅應變片，硅應變片應外力后產(chǎn)生阻值變化，再轉化成電壓信號，之后根據電壓變化，對應出力和力矩的數值。傳感器輸出六個(gè)數值Fx , Fy ,Fz ,Tx ,Ty ,Tz給機器人控制器，不同的機器人是根據自己的機器人控制系統，開(kāi)發(fā)自己相適應的軟件包，通過(guò)計算后，變成可執行程序，從而改變機器人工具和工件的接觸力。在使用當中選擇合適的傳感器可以最大程度優(yōu)化測量精度，使應用效果達到最好。
    機器人控制當中末端力反饋可以實(shí)現帶六維力和力矩傳感器的整臂控制，這也是現今主流機器人廠(chǎng)商的技術(shù)路線(xiàn)。這大大拓展了機器人的應用場(chǎng)景，使得閉環(huán)的機器人打磨、機器人裝配等成為可能。

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