世铨传感器STC-1T: 六维力传感器是测力维度最高的力传感器吗?

六维力传感器是否是测力维度最全面的传感器?

六维力传感器是一种能够同时监测三个方向的作用力与三个方向力矩的设备。其运作原理基于弹性力学与物理学的基本理论，通过监测施加于传感器敏感元件的力与力矩，进而推导出传感器受到的力学信息。

因此，这类传感器以其多维测量能力，能够提供最全面的力学数据。尽管其技术研发复杂且应用难度较高，但在机器人技术和智能装配系统领域却占据了不可或缺的重要位置。这种设备最早出现在航空航天领域，随后逐步应用于汽车工业和机器人产业。

在技术路线方面，六维力传感器目前存在多种研发方向，主要包括应变片式(如硅应变和金属箔)、电容式、光电式、压电式以及电阻式等类别。评估这类传感器性能的关键指标包括串扰、测量精度与准度。基于这些标准，应变片式传感器因其在稳定性、刚性、精确度及成本上的突出表现，成为当下的主流方案。

此外，从技术角度来看，六维力传感器的研发面临显著挑战。相较于一维传感器，六维力传感器的复杂性并非简单的线性增加，而是以指数级增长。这是因为其非线性力学特性显著，同时需处理多通道信号的温度漂移、蠕变现象以及跨通道干扰等问题，对实时性数据处理能力要求颇高。具体而言，这些技术壁垒主要包括：(1)传感器结构的解耦设计;(2)精准的标定检测技术与配套设备;(3)漂移误差的控制;(4)生产工艺流程尚未实现完全自动化且差异性较大，这些因素都会直接影响产品质量。

在现阶段竞争格局下，六维力传感器的市场规模虽不大，但已有众多成熟企业布局此领域。国内厂商多为初创企业，正在努力迎头追赶国际一线水准。预计到2024年，全球市场中的主要领导企业包括ATI、宇立仪器、狄佳传感、Epson、蓝点触控、坤维科技以及港智创信等，而国产品牌也逐步彰显自身竞争力。