测力传感器在机器人中的应用

在机器人技术从自动化迈向智能化的进程中，让机器“感知”力量是其能否与物理世界安全、jing准交互的关键。而测力传感器（Force Sensor），正是赋予机器人这项“触觉”能力的核心部件。它如同机器人的神经末梢，实时检测和测量力与力矩，拓展了机器人的应用边界。

一、如何工作？

测力传感器通常基于应变计原理。当外力作用于传感器时，其内部的弹性体会发生微小形变，粘贴在上面的应变计的电阻值随之改变。通过测量电路（如惠斯通电桥）将这种电阻变化转换为电压信号，经过校准和放大，即可计算出所受力的大小和方向。六维力/力矩传感器更能同时测量三个方向的力（Fx, Fy, Fz）和三个方向的力矩（Mx, My, Mz），提供完整的力信息。

二、核心应用场景

jing密装配与打磨

在汽车、电子行业的装配线上，机器人需要完成如插入轴套、拧紧螺丝、安装屏幕等精细任务。通过测力传感器，机器人能实时感知“手感”，根据力反馈调整位姿，避免因微小错位导致的卡死或零件损坏。在打磨、抛光作业中，它能恒定保持与工件接触的理想压力，确保加工质量一致。

人机协作（Cobots）

协作机器人特点就是能与人类在同一空间安全工作。测力传感器是其实现安全交互的核心。一旦机器人在运行中触碰到人体，它能立即检测到异常的力变化并迅速停止运动，保障了人员安全。同时，人类也可以直接“手把手”地牵引机器人进行示教，体验直观而编程简便。

jing密测量与测试

机器人可用于产品性能测试，如测试按键的按压力、门板的密封性、连接器的拔插力等。搭载测力传感器的机器人末端执行器可以模拟各种操作，并记录力-位移曲线，为产品质量控制提供客观、量化的数据。

医疗与科研机器人

在外科手术机器人中，力反馈能帮助医生感知手术器械与组织之间的作用力，提升手术的jing准度和安全性，减少对组织的创伤。在实验室自动化中，机器人可以执行需要精细力控的操作，如样本分配、微注射等。

康复与外骨骼机器人

康复机器人通过测量患者肢体施加的力，来判断其康复训练的 effort 和意图，从而提供恰到好处的辅助力，实现个性化、自适应的康复训练。

三、带来的核心优势

提升精度与质量：力控弥补了纯位置控制精度不足的缺点，使操作结果更jing确、可靠。

增强自适应能力：机器人能根据力反馈应对不确定的环境变化，如工件位置偏差、形状差异等，变得更“聪明”。

保障安全：为人机协作提供了必不可少的安全保障。

简化流程：复杂的jing密作业不再需要昂贵的工装夹具来保证定位，降低了系统集成难度和成本。