力是基礎(chǔ)的物理量之一，動(dòng)物、車輛等的運(yùn)動(dòng)，材料的變形和加工等均離不開力的作用。六維力傳感器是能夠把力的所有參數(shù)—大小、方向和作用點(diǎn)同步測定的傳感器。在智能制造領(lǐng)域，多維力傳感器可使機(jī)械臂與環(huán)境的交互更智能、更靈活和更安全，讓機(jī)器人、智能自動(dòng)化系統(tǒng)具有可靠、穩(wěn)健和類智能的接觸和作業(yè)，保障作業(yè)過程的安全、可靠。

多維力傳感器在智能制造領(lǐng)域的典型應(yīng)用

1.表面拋光精飾加工

拋光精飾是零件的加工工序，決定了零件的外觀、幾何精度、材料表面狀態(tài)。拋光精飾過程涉及零件表面粗糙度提高、幾何精度保障、材料機(jī)械性能保持等多方面的要求。傳統(tǒng)手工加工勞動(dòng)強(qiáng)度大、噪音大、粉塵污染嚴(yán)重、嚴(yán)重影響工人健康，行業(yè)面臨招工困難、成本增加的困難?；?a href='http://www.gxzhongling.cn/product/709.html' target='_blank' class='key_tag'>力傳感器、力反饋和機(jī)械化學(xué)耦合工藝設(shè)計(jì)的拋光精飾技術(shù)，用機(jī)器人和專機(jī)解決了工人健康受損風(fēng)險(xiǎn)，熟練工人短缺、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定度低等問題、并可顯著更高加工效率。力傳感器和力反饋控制技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)加工過程的自主可控，對(duì)于復(fù)雜形狀效果更好。

2.自動(dòng)化裝配

裝配在產(chǎn)品制造中占據(jù)很大的成本，對(duì)產(chǎn)品的性能有重要影響。六維力傳感器搭配在機(jī)器人或者專用工具，正在力反饋控制下，能夠提高裝配的一致性、提高效率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度。多維力傳感器與力測控技術(shù)結(jié)合，配置裝配工藝和技術(shù)要求，將是未來裝配技術(shù)發(fā)展的重要方向， 

3.牽引示教

以焊接為代表的全軌跡規(guī)劃需求，存在對(duì)零部件數(shù)模要求高，機(jī)械臂和零件間位置對(duì)準(zhǔn)不易等問題。軟件工程師編寫控制代碼耗時(shí)、復(fù)雜且存在錯(cuò)誤的概率很大。牽引示教將熟練工人的作業(yè)經(jīng)驗(yàn)、六維力傳感器和控制軟件相結(jié)合，通過前牽引機(jī)械臂末端，直觀記錄路徑點(diǎn)和教導(dǎo)位置，不需要零件數(shù)模，提高作業(yè)過程的靈活性、減少編程工作量，使焊接軌跡規(guī)劃的任務(wù)只需工人的牽引就可完成。

六維力傳感器在智能制造領(lǐng)域應(yīng)用的挑戰(zhàn)。

1.從工程需求中凝練多維力反饋的技術(shù)指標(biāo)

工程需求角度看，需要做力反饋控制加工的零部件種類繁多，與作業(yè)工具的接觸幾何復(fù)雜，界面接觸狀態(tài)嘗嘗處于變化之中，力反饋控制需要從感知層控制總力的大小，同時(shí)需要關(guān)注接觸區(qū)域的實(shí)際狀態(tài)，而接觸區(qū)域需要根據(jù)實(shí)際結(jié)合和接觸力做出估計(jì)。必須根據(jù)工程需求，定義合適的控制參數(shù)。

2.提高力反饋的響應(yīng)速度

力反饋控制是檢測—判斷—執(zhí)行的串聯(lián)過程，反饋控制的有效性取決于傳感器、信號(hào)處理、信號(hào)傳輸、執(zhí)行器響應(yīng)的時(shí)間，在作用力變化很快的場景，如接觸碰撞，機(jī)器人可能難于做出快速響應(yīng)，造成控制失效，在處理剛性介質(zhì)時(shí)，此類問題更加突出。系統(tǒng)設(shè)計(jì)和控制算法的創(chuàng)新在解決此類問題中具有重要意義。同時(shí)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃能夠在一定程度上改善響應(yīng)速率，提高反饋控制的效能。

3.改善控制過程的柔順性

力反饋控制中，常需要和工藝優(yōu)化結(jié)合，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人和智能專機(jī)作業(yè)過程的柔順，學(xué)習(xí)和借鑒人的作業(yè)智能，采用人工智能的方法，不斷優(yōu)化控制算法，在實(shí)際作業(yè)的許可包絡(luò)范圍內(nèi)。同時(shí)被測信號(hào)大多是快速時(shí)變信號(hào)，動(dòng)態(tài)性能較差的傳感器跟蹤測量這些信號(hào)難度大，系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要全面考慮數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和系統(tǒng)負(fù)荷，當(dāng)前業(yè)界主要使用優(yōu)化自身結(jié)構(gòu)、形狀、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償濾波、引入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法等方法提高動(dòng)態(tài)性能。

在六維力傳感器、陣列化多維力測試和多維力反饋控制領(lǐng)域有深厚學(xué)術(shù)底蘊(yùn)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提供簡單易用的高性價(jià)比解決方案。六維力傳感器產(chǎn)品性能達(dá)到國際著名品牌的同等水平，在多家國內(nèi)外用戶評(píng)測中名列前茅。在陣列化多維運(yùn)動(dòng)力學(xué)測試系統(tǒng)銷售市場名列前茅。

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