六维力传感器赋予机器人真正的触觉体验

伴随着千万年的进化，人类学会了直立行走，学会了使用工具，为了适应复杂多样的环境，人类还拥有了强大而又敏感的感官输入，依靠各种感官之间的相互配合，人类可以完成多种多样的任务，于是有了科技发达的今天。

人类各种感官之间的合作一直在进行着。想一想在昏暗情况下我们是如何用钥匙开门锁的吧。先用眼睛尝试去观察找准键槽一个大概的位置，然后去插钥匙，但是当钥匙实际插入锁眼时，我们则不会去看了，而是使用触觉来进行最终调整，直到钥匙插进锁眼里。这个操作对人类来说再自然不过了，因而，几乎没人会思考整个过程是如何进行的。

一般说来，机器人是没有触觉的，但是他们也可以“进化” 出触觉并受益于触觉。我们赋予机器人多维力觉传感器，机器人便能够拥有触觉，并且在简单的环境中操纵物体，同时不失更高的精度和灵敏度。

大多数为协同应用而设计的机器人都具有内置的力和扭矩感应功能以确保安全，特别是在靠近或直接与人类一起工作时。 但是那远远不够，因为我们人类喜欢将沉闷，重复，肮脏和危险的任务都交给那些机电一体化机器人来完成。所以，我们更关注那些能够实现真正工作的独立或集成的多维力觉传感器，只有把这些高端传感器集成在机电一体化机器人上才能实现我们的目的。

得益于成熟的传感器解决方案，全新设计和智能软件，我们实现了机器人可以触摸并“感觉得到”这一技术。在机器人技术中，视觉和触觉是互补的方式。由此业内专家预计，触摸感应将如视觉技术一样，很快加入到主流的机器人应用。

在机械加工，如磨削，去毛刺，打磨和抛光中，让机器人来完成这些工作曾经是非常复杂的，你需要根据空间体积进行大量的编程，而且也需要花费大量时间来进行纠错。但是集成了多维力觉传感器后，利用传感器的路径记录功能，操作员可以简单地抓住臂端装置并进行预期的移动。传感器记录操作员施加的力和方向，然后机器人就可以重复操作员的动作。这将极大地提高工作效率，同时将有助于保障操作工人的安全。

此外，多维力觉传感器还有助于产品加工定位，产品测试，产品包装以及机器人装配。

举个例子，活塞装配或者齿轮装配这样的精密装配是多维力觉传感器的常见应用。这些精密安装的操作平面不会仅仅是垂直的或是水平的，某些安装情况下操作平台会伴随着一定角度，这些将为实际装配带来很大的难度，对于精度的要求也很难保障。实际装配中的难度不仅如此，当前该应用所需的精度还仅限于视觉技术，由于实际装配时零件之间会有间隙，且间隙只有人类发丝直径的十分之一，所以仅靠视觉技术还是无法做到完美对齐。因此在这些实际应用中，加入触觉才是实现完美装配的唯一办法。

据麦姆斯咨询介绍，基于应变计，光学或电容技术的不同，多维力觉传感器具有各种类型。每种技术都有不同的性能水平，寿命，校准要求和成本。在众多多维力觉传感器中，海伯森技术的六维力传感器因其不俗的性能和极高性价比脱颖而出。

海伯森六维力传感器可以测量x，y，z三个方向的力和力矩。该六维力传感器的整体结构非常坚固，具有出色的非线性度，高精度和高承受过载。

在实际应用中，海伯森技术的六维力传感器即使施加了非常重的负荷，它的偏移量也会非常小。这对机器人来说非常重要，因为很多高精度机器人需要非常精确的刀具中心点，想实现此功能往往需要额外的巨额投入。如果传感器在负载下偏移量很多，那么这种准确性将不复存在。

不仅如此，海伯森还能够将HPS-FT060六维力传感器的所有电子元件，包括放大器等打包成一个较小的封装，只需一根电缆可满足外部接口的电源和通信要求。通讯接口多样，支持USB、CAN、LAN、EtherCAT和RS485。

在我国劳动力成本不断上升的今天，自动化也会为企业带来效益。除了重型的机加工任务，原本依赖人类手指触觉才能完成的小部件装配任务，如手机或电脑装配生产线，通过加装多维力觉传感器，机器人也能够被赋予触觉，协助人类或独立完成这些工作，这将极大的提高生产效率。

拥有了多维力觉传感器的机器人即拥有了触觉，他们会变得更加强大，可以去完成更多原本应该由人工来完成的复杂沉闷或者充满危险性的工作。企业，尤其是中小型企业将会从中不断获益。

审核编辑：符乾江