導讀

六維力傳感器在工業領域的主要應用包括裝配和打磨。如何充分利用六維力傳感器以及其他感知系統來完成各種環境下更多、更復雜的機器人作業，以提高工作精確度、生產效率并降低成本，已成為目前行業的研究熱點。

在推動傳統制造業實現產業轉型升級的過程中，從純人工組裝到半自動組裝，再到現在的無人工廠自動化組裝，機器替人一直是重要項目之一。

在儀器儀表、汽車、手表、電焊機、電子元件等生產批量大、裝配精度要求高的產品裝配中，人工組裝雖然因為人口紅利而具有低成本、快速規模化、生產靈活度高的優勢，但也存在產品一致性難以保證、用工荒、工人熟練度參差不齊等問題。

隨著人口紅利優勢的消退，人工勞動力成本上升，對我國各行業的發展產生了重要影響。機器自動化組裝對人工勞動力的替代作用將愈發顯著。比起普通的自動裝配機，機械臂的性能和精度對于提升生產效率和保證產品質量至關重要。搭配視覺機構進行輔助裝配，可實現較高水平的生產良率。

六維力傳感器是一種特殊的力覺傳感器，可以測量物體在笛卡爾坐標系下三個軸向的力和力矩，其內部采用高度敏感的材料和精密機械構造，可以為機械臂提供更高的測量精度，滿足不同場景下的測量需求。作為機械臂感知外部環境的關鍵裝置，六維力傳感器通常安裝于機器臂末端執行器與機械臂之間，用于檢測作業中的機器人與環境之間的多維交互力/力矩，并將交互力/力矩反饋給機器人力控制系統，可極大加強機械臂組裝優勢。

基于六維力傳感器的

自動裝配應用

<1> 機械臂自動裝配行星齒輪應用

在行星齒輪的裝配過程中，六維力傳感器能夠準確感知每個齒輪的受力情況，確保每個齒輪安裝到位，并且不會因為過度用力而損壞齒輪或其他部件。這種精度和敏感度的提升，使得機械臂在裝配過程中能夠自動調整力度和位置，保證了裝配的精確性和一致性。

<2> 機械臂插拔USB口測試

六維力傳感器能夠感知USB接口插拔過程中的微小力變化，確保插拔動作的順暢和精確。通過實時監控和調整力反饋，機械臂能夠自動完成USB接口的裝配和測試，極大地提高了生產效率和產品合格率。

<3> 機械臂自動裝配PCB應用

PCB板的裝配過程同樣需要高精度的操作。六維力傳感器可以感知PCB板在裝配過程中的力變化，確保每個元件都能準確地安裝在指定位置。通過精確的力控反饋系統，機械臂可以實現快速而準確的PCB板裝配，保證產品的一致性和高質量。

海伯森六維力傳感器

HPS-FT系列

<1> 產品優勢

超低溫漂移：HPS-FT系列六維力傳感器內置高精度解耦、濾波和溫度補償算法，大大降低了傳感器由于溫度變化帶來的溫度漂移。

lP65工業級防護：采用防脫落航空級插頭，具備超強的抗過載能力，常態下可承受350%的過載，穩定、可靠。

超高速測量頻率：HPS-FT系列六維力傳感器擁有超高速度的采樣頻率，2000Hz輸出頻率，24Bit高速ADC采樣，支持Ethernet/EtherCAT/RS-485/和模擬接口輸出。

實時數據、顯示：配合HPS客戶端軟件，可實時讀取并顯示數據，便于用戶調試分析。

高線性度低軸間串擾：內置高性能嵌入式微處理器，先進的嵌入式數據處理、濾波和解耦算法，保證測量結果的高線性度和極低的軸間串擾。

IO急停輸出：海伯森六維力傳感器可配合EtherCAT和Ethernet-適配器使用，適配器的IO可與機器人的急停lO連接，設定好報警閥值后，當某個方向的受力超過設定閾值時，適配器可在0.5ms內通過IO信號對機器人進行急停控制，防止對傳感器和工件造成損壞。

<2> 行業應用

應用于工業機器人、協作機器人、外骨骼機器人、醫療康復機器人、柔性夾爪和機器人關節、自動化測量、控制及風洞測試等場景。

六維力傳感器在行業中

的發展與未來

隨著智能制造和工業4.0的推進，六維力傳感器在工業機器人中的應用愈加廣泛。它不僅提高了自動化裝配的精度和效率，還極大地降低了生產成本。

<1> 在汽車制造中的應用

在汽車制造中，六維力傳感器可以用于引擎、變速箱、懸掛系統等關鍵部件的裝配。通過精確的力控反饋系統，機械臂能夠在裝配過程中實時調整力的大小，確保每個部件都能以最合適的力裝配到位，避免了因過大或過小的裝配力導致的零件損壞或裝配不良的問題。

<2> 在電子產品制造中的應用

在電子產品制造中，六維力傳感器同樣發揮著重要作用。智能手機、平板電腦、智能手表等產品的內部裝配需要極高的精度，稍有不慎就可能導致零部件損壞。通過六維力傳感器，機械臂能夠精確控制每一個裝配動作，確保每個零部件都能以最合適的力安裝到位，從而保證了產品的質量和一致性。

未來發展趨勢

隨著技術的不斷進步，六維力傳感器的應用場景將更加廣泛。未來，隨著人工智能和機器學習技術的發展，六維力傳感器將與智能算法相結合，進一步提升機械臂的自主性和智能化水平。

<1> 智能化發展

未來的六維力傳感器將集成更多的智能算法，使機械臂能夠自主學習和適應不同的裝配任務，提高生產的靈活性和效率。

<2> 多場景應用

除了傳統的工業裝配，六維力傳感器還將在醫療、服務機器人、家庭機器人等領域發揮重要作用。例如，在醫療機器人中，六維力傳感器可以幫助醫生進行更加精細的手術操作，提高手術的安全性和成功率。

<3> 小型化和集成化

隨著技術的不斷進步，六維力傳感器將向小型化和集成化方向發展，使其能夠更好地適應各種復雜的應用場景。

總結

六維力傳感器作為工業自動化和智能制造中的關鍵技術，其重要性不言而喻。通過不斷的技術創新和應用拓展，六維力傳感器將在更多領域發揮更大的作用，推動各行各業的智能化升級和發展。海伯森HPS-FT系列六維力傳感器憑借其卓越的性能和廣泛的應用前景，必將在未來的智能制造領域中占據重要地位。

審核編輯：彭菁