多维力传感器的相关常识

多维力传感器是指可以同时测量两个以上方向的力和扭矩分量的力传感器。在笛卡尔坐标系中，力和扭矩可以分别分解为三个分量。因此，有六种完整的多维力形式。3D力/扭矩传感器是一种可以同时测量三个力分量和三个扭矩分量的传感器。广泛使用的多维力传感器就是这样一种传感器。

与单轴力传感器相比，多维力传感器除了需要解决对被测力分量敏感的单调性和一致性问题外，还需要解决测量引起的多维（轴间）干扰问题。结构处理和过程偏差、动态和静态校准问题，以及矢量运算中的解耦算法和电路实现。目前，多维力传感器研究的科学问题，如弹性体的结构设计、力学性能评价、矢量解耦算法等，掌握核心制造技术，具备从宏观机械设计加工的能力 到微观机械。产品涵盖从二维到六维的全系列多维传感器，测量范围从几百克到几十吨。在弹性体结构和矢量解耦方面获得了多项专利技术电路。

多维力传感器广泛应用于机器人手指爪研究；机器人手术研究；手指力研究；牙齿研究；力反馈；刹车检测；精密装配和切割；修复研究；整形外科研究；产品测试；触觉反馈；教学实践。产业涵盖机器人、汽车制造、自动化流水线装配、生物力学、航空航天、纺织工业等领域。

环境对多维力传感器的影响主要包括以下几个方面：

(1)高温环境引起涂层材料熔化、焊点开裂、弹性体应力结构变化等问题。对于在高温环境下工作的传感器，常采用耐高温多维力传感器；此外，还需要隔热、水冷或风冷。

(2)灰尘和湿度对传感器短路的影响。在这些环境条件下，应挑选气密性高的多维力传感器。不同的多维力传感器的密封方式不同，其气密性也有很大差异。