什么是力/扭矩传感器?

力/扭矩传感器是一种将机械力或旋转力矩转换为可测量电信号的精密测量装置。这类传感器通过应变片、压电材料或光学元件等传感机制,能够精确捕捉物体受到的静态或动态力学作用,其测量范围可从微牛顿级微小力到千牛级巨大载荷,扭矩测量则覆盖毫牛米至万牛米量级。在测量维度上,既包括单轴力的检测,也涵盖多轴力/力矩的复合测量,其核心性能指标包括灵敏度、线性度、带宽和温度稳定性等参数。

在具身智能领域,力/扭矩传感器相当于智能体的触觉神经末梢。以协作机器人为例,六维力传感器能实时感知末端执行器与环境的接触力,配合阻抗控制算法实现人机安全交互;在仿生机器人手指中,微型力传感器阵列可复现人类指尖的触压觉感知;而智能假肢则通过扭矩传感器动态调整关节力矩输出。随着MEMS工艺进步,新一代柔性力传感器更突破了传统刚性结构的限制,为可穿戴设备和软体机器人提供了更自然的力交互解决方案。