三维力传感器作为一种能精准测量空间 X、Y、Z 三个方向力分量的装置,具有诸多优势,在多个领域都有广泛应用。以下是其优势及应用的具体介绍:

三维力传感器的优势

  • 精准感知:能够捕捉到极其细微的力变化,感知可达 0.1N,可实时监测并反馈力的变化,确保作业过程中的每一个步骤都精准无误,将装配误差控制在微米级。

  • 多维测量:可同时检测空间 X 轴、Y 轴、Z 轴三个方向的力值变化,并且输出三组电压信号,无需进行矢量运算即可获得各方向力值,全面了解力矢量。

  • 结构紧凑:部分三维力传感器如 F3W 微小型三轴力传感器,尺寸仅为 40x40mm,厚度仅为 20mm,能够适应狭小空间中的高力测量需求。

  • 稳定性高:采用航空合金 / 高强度合金不锈钢等材质,整体加工,兼具高刚度和高灵敏度,芯体内部硅凝胶灌注,有利于元器件稳定和结构抗震能力提高,能承受高过载。

  • 动态响应好

  • :基于电阻应变片的三维力传感器,具有高自然频率,适用于动态测量,能够快速跟踪力的瞬变过程,准确捕捉力的峰值和变化趋势。

三维力传感器的应用

  • 工业制造领域:在工业装配生产线中,三维力传感器能实时捕捉装配过程中的接触力变化。以汽车发动机装配为例,当机器人进行缸体与缸盖的装配时,传感器可实时监测力的变化,一旦发现侧向力偏移,控制系统会立即调整机械臂姿态,保证装配力在预设范围内,提高装配效率和产品质量。

  • 医疗健康领域:在医疗手术中,三维力传感器为手术机器人提供了精准的力感知能力。如在微创骨科手术中,机械臂末端的传感器能实时测量骨骼钻孔时的阻力变化,医生通过这些力反馈数据,能准确判断钻头是否到达骨髓腔边界,避免过度切削造成二次伤害,提升医疗手术的安全性和效果。

  • 特种作业领域:消防救援机器人在废墟搜救时,三维力传感器能通过探测障碍物的反作用力,判断物体的材质与结构强度,帮助机器人规划出的清理路径,更高效地进行搜救工作。在核电站管道检测中,传感器可监测机械臂与管道内壁的接触力,确保在完成探伤作业的同时不损伤管道涂层。

  • 运动性能分析领域:三维力传感器在运动成绩分析中发挥着重要作用,使教练和运动员能够获得有关技术、平衡和发力的宝贵见解。通过捕捉跑步、跳跃或挥杆等运动过程中施加的力,这些传感器可提供定量数据,从而改进训练方法、预防受伤并优化运动成绩。

隆旅 MFL-301A 三维力传感器

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MFL-301A三维力传感器

  • 优势:该传感器为电阻应变式一体化产品,高,性能稳定可靠,可同时测量 X、Y、Z 三个方向的力,采用合金钢材质,安全过载达 120%,极限过载 150%,工作温度范围为 - 20℃-80℃,适应范围较广。

  • 应用

  • :广泛应用于工业自动化、机器人、医疗、科研、智能装备、航空航天等领域,可用于测量力和扭矩,确保机器和系统的正常运行和安全性。

隆旅 MFL-302 三维力传感器

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MFL-302三维力传感器

  • 优势:同样为电阻应变式一体化产品,测量范围为 Fx、Fy、Fz(0-500N、0-1000N),综合可达 ±0.1% FS,输出灵敏度为 1.0-1.5mV/V,还可选择 4-20mA、0-5V、0-10V 等输出信号,安全过负荷率为 150% FS,结构紧凑,安装方便。

  • 应用:适用于需要测量三维力的场合,如工业装配、机器人抓取、材料力学测试等领域。