從國家政策方面來看，核心傳感器是作為工業(yè)4.0時(shí)代的一個(gè)很重要的基石日漸深入，在《中國制造2025》動力、《“十三五"國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》、《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》等多個(gè)規(guī)劃里面互動式宣講，都將傳感器的研發(fā)作為規(guī)劃重點(diǎn)之一效高性。有相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測，到2025年我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模將達(dá)到10.8萬億元自動化，其中提升，傳感器作為數(shù)據(jù)采集的入口、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的“心臟"不折不扣，將迎來巨大的發(fā)展空間支撐能力。
目前，傳感器系統(tǒng)也正朝著著微小型化高效利用、智能化特征更加明顯、多功能化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。由中國信通院前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理的數(shù)據(jù)表明講理論，2018年傳感器市場規(guī)模達(dá)1472億元的可能性，同比增長在10%以上不要畏懼，預(yù)計(jì)在2023年，我國傳感器市場規(guī)模將達(dá)2703億元問題。就打磨工藝來講逐漸顯現，大致分為四種，即磨削加工緊密相關、粗磨更默契了、 精磨、去毛刺（清除工件已加工部位周圍所形成的刺狀物或飛邊）培訓。
傳統(tǒng)打磨行業(yè)痛點(diǎn)
目前來看不合理波動，傳統(tǒng)工業(yè)打磨行業(yè)普遍都有以下痛點(diǎn)：第一，危險(xiǎn)系數(shù)大重要工具，傳統(tǒng)的打磨由于產(chǎn)生的粉塵排出不及時(shí)表示，容易引發(fā)爆炸事故危及人身安全；第二非常激烈，工件一致性差競爭力所在，打磨質(zhì)量和工人的手法密切相關(guān)，工件品質(zhì)不一領域；第三溝通機製，生產(chǎn)效率低，傳統(tǒng)人工打磨效率低註入新的動力，還存在廢品率高的問題領先水平；第四，人工成本高雙重提升，招工留工難戰略布局。
機(jī)器人打磨的優(yōu)點(diǎn)
由此來看，機(jī)器人打磨是屬市場剛需表現明顯更佳，而機(jī)器人打磨也正能很好地解決這些問題狀態，與傳統(tǒng)的人工打磨相比，機(jī)器人打磨有以下優(yōu)點(diǎn)：密閉式的機(jī)器人工作站指導，將高噪音和粉塵與外部隔離廣泛認同，減少環(huán)境污染；操作工不直接接觸危險(xiǎn)的加工設(shè)備增持能力，避免工傷事故的發(fā)生共同努力；機(jī)器人能保證產(chǎn)品加工精度的一致性，不僅保證了質(zhì)量的可靠追求卓越，而且降低了廢品率；
機(jī)器人替代熟練工參與能力，不但降低人力成本合理需求，而且也不會(huì)因?yàn)椴僮鞴さ牧魇Ф绊懡回浧谑悄壳爸髁?；機(jī)器人可以24小時(shí)連續(xù)作業(yè)，生產(chǎn)效率大幅提高高質量；用戶可更具不同樣件進(jìn)行二次編程開發(fā)充分發揮，縮短產(chǎn)品改型換代周期，減少相應(yīng)的投資設(shè)備管理。
六維力傳感器是什么設計？
我們今日的主題是《六維力傳感器在工業(yè)打磨和裝配領(lǐng)域的應(yīng)用》，那么什么是六維力傳感器改進措施？
我們先來認(rèn)識(shí)一下力覺傳感器優化程度，力覺傳感器是一類觸覺傳感器，它在機(jī)器人和機(jī)電一體化設(shè)備中具有廣泛的應(yīng)用奮勇向前。力和力矩傳感器是用來檢測設(shè)備內(nèi)部力或與外界環(huán)境相互作用力為目的不斷豐富，力不是直接可測量的物理量，力是通過其他物理量間接測量出的組建。
力傳感器可用作變換器各有優勢，如應(yīng)變?cè)商峁┮粋€(gè)與變形重要的意義、亦即作用于接觸點(diǎn)的力成正比的信號(hào)持續。力覺傳感器可以檢測機(jī)器人有關(guān)部件（如手腕、手指）所受外力及轉(zhuǎn)矩再獲，可以控制手腕移動(dòng)產品和服務，伺服控制，準(zhǔn)確完成作業(yè)激發創作。
六維力傳感器是力傳感器中一種新發(fā)展起來的傳感器前景，能同時(shí)轉(zhuǎn)換多維力/力矩信號(hào)為電信號(hào)，可用于監(jiān)測方向和大小不斷變化的力與力矩和測量加速度或慣性力以及檢測接觸力的大小和作用點(diǎn)增幅最大。
廣義六維力傳感器能夠檢查空間任意力系中的三維正交力（fx共享應用、fy、fz）及三維正交力矩（mx標準、my示範推廣、mz），由于其測力信息豐富即將展開、測量精度高等特點(diǎn)大幅增加，主要應(yīng)用在力及力-位控制場合，六維力/力矩傳感器為機(jī)器人控制提供力感信息傳承，是智能機(jī)器人重要的傳感器等特點。
六維力傳感器研究現(xiàn)狀
國際上對(duì)多維力傳感器的研究是從20世紀(jì)70年代初開始的，主要研究單位有美國的DRAPER實(shí)驗(yàn)室多種、 SRI (Stanford Research Institute將進一步，斯坦福研究所)充分發揮、JPL實(shí)驗(yàn)室、IBM公司和日本的日立公司成就、東京大學(xué)等單位重要方式。
國內(nèi)對(duì)六維力傳感器的研究是在上世紀(jì)80年代初期開始的，中科院合肥智能機(jī)械研究所于1987 年研制出我國第一臺(tái)六維腕力傳感器研究進展，之后陸續(xù)有哈爾濱工業(yè)大學(xué)無障礙、華中理工大學(xué)、東南大學(xué)等單位研制出多種規(guī)格的多維力/力矩傳感器快速融入，展現(xiàn)了我國多維力/力矩信息獲取研究領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展態(tài)勢(shì)認為。目前在六維力傳感器研究較多的院校有燕山大學(xué)、哈工大意料之外，大連理工等文化價值。
近年，研究熱點(diǎn)更多的關(guān)注在多維力/力矩傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域置之不顧，如現(xiàn)代工業(yè)機(jī)器人怎么樣充分利用多維力/力矩傳感器以及其它感知系統(tǒng)來完成各種環(huán)境下更多更復(fù)雜的機(jī)器人作業(yè)不斷完善，使工作更加精確、生產(chǎn)效率更高方便、成本更低基礎上；如將多維力/力矩傳感器利用到工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)裝配生產(chǎn)線，結(jié)合更實(shí)時(shí)更有效的算法應用領域，使智能工業(yè)機(jī)器人能夠更好的進(jìn)行精密柔性機(jī)械裝配保持競爭優勢、輪廓跟蹤等作業(yè)。
在六維力傳感器研究中發展機遇，力敏元件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是力傳感器的關(guān)鍵核心問題長效機製，因?yàn)榱γ粼慕Y(jié)構(gòu)決定力傳感器的性能優(yōu)劣。對(duì)此全技術方案，國際和國內(nèi)許多學(xué)者進(jìn)行了大量的研究工作分享，提出了多種六維力傳感器結(jié)構(gòu)，如下圖展示：
工業(yè)打磨中的六維力傳感器
六維力傳感器在工業(yè)級(jí)的主要運(yùn)用領(lǐng)域是裝配和打磨信息化，打磨是機(jī)器人運(yùn)用很廣泛的一個(gè)領(lǐng)域方式之一，就目前的市場情況來看，對(duì)于打磨精度要求較高的行業(yè)主要是3C行業(yè)新型儲能，而且3C行業(yè)勞動(dòng)密集度高創新能力，迫切需要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化改造。再加上3C行業(yè)的柔性化需求範圍，需要更高智能的打磨機(jī)器人才能更好的滿足市場需求求得平衡。
六維力傳感器通過傳感器固定座與機(jī)械臂的末端關(guān)節(jié)固定連接。靜態(tài)條件下，機(jī)械手腕部六維力傳感器測得的力和力矩?cái)?shù)據(jù)由三部分組成領先水平，即傳感器自身系統(tǒng)誤差雙向互動、負(fù)載重力作用效率和安、負(fù)載所受外部接觸力設計能力。在加工、裝配等工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用中深入開展，機(jī)器人末端工具或工件與外界環(huán)境的接觸力需要被精確的感知更為一致，控制系統(tǒng)據(jù)此修改機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)，才能保證作業(yè)的柔順性技術的開發。
傳感器的市場挑戰(zhàn)
雖然六維力傳感器在機(jī)器人自由度上可以達(dá)到六個(gè)維度的自由度研究與應用，大大提升機(jī)器人的智能水平，但是目前工業(yè)領(lǐng)域市場上的使用情況并不是很樂觀更高效，特別是國內(nèi)市場用到六維力傳感器的打磨機(jī)器人產(chǎn)品并不是很多全面協議。
目前用到浮動(dòng)主軸的方式比較多，單維力控具體而言。原因主要有兩個(gè)方面：1工具、在對(duì)精密打磨要求不高的行業(yè)，目前的力傳感器就能滿足打磨工序的需要喜愛，企業(yè)不愿意花更大的代價(jià)去購買配置了六維力傳感器的打磨設(shè)備重要的角色；2、目前六維力傳感器的價(jià)格相對(duì)昂貴向好態勢，更新改造成本較高平臺建設。
傳感器的市場機(jī)遇
隨著工業(yè)加工、制造業(yè)的發(fā)展越來越精細(xì)化貢獻力量，精密裝配行業(yè)如3C行業(yè)對(duì)生產(chǎn)機(jī)器人的要求也會(huì)提高使用，具備更高性能的傳感器如六維力傳感器也將迎來新的發(fā)展機(jī)遇。目前超過 90%的工業(yè)自動(dòng)化作業(yè)是傳統(tǒng)機(jī)器人無法完成的發行速度，包括精密打磨更加堅強、精密裝配、機(jī)械管理奮勇向前、備料不斷豐富、裝貨卸貨、包裝等還未實(shí)現(xiàn)*自動(dòng)化組建。人機(jī)協(xié)作機(jī)器人可以部分彌補(bǔ)傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的不足各有優勢，完成機(jī)械管理等工作。2015年機(jī)器人行業(yè)及相關(guān)服務(wù)市場規(guī)模為710億元重要的意義，預(yù)計(jì) 2019 年可達(dá) 320 億美元持續。六維力傳感器作為人機(jī)協(xié)作機(jī)器人的重要部件，在人機(jī)協(xié)作應(yīng)用中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。
隨著5G時(shí)代的到來必然趨勢，工業(yè)制造領(lǐng)域迎來一場全新的變革促進善治，這輪革新源于新一代信息技術(shù)的突破發(fā)展，以及市場需求變化和政策的大力推動(dòng)多樣性。因此發揮效力，制造業(yè)必須要進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級(jí)，通過融合新的技術(shù)將制造水平提升到一個(gè)新的高度明顯。
在大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)的強(qiáng)大支撐下安全鏈，工業(yè)加工、制造業(yè)生產(chǎn)的整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈會(huì)越來越精細(xì)化創新為先，“柔性"將是未來工業(yè)加工和制造業(yè)生產(chǎn)的核心競爭力真正做到。
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