1. 应用领域与需求：
随着“具身智能”概念的提出，机器人的力反馈系统对多维力传感器的需求逐渐丰富。目前，市场主流六维力传感器的技术方案可以分为3类：电阻应变式，光电式和压电式。压电式传感器在设计原理上具有结构刚度强，高灵敏度和动态特性好的技术优势，但小型化力解耦结构与信号调理单元的技术难度较大，高端的六维力传感器被奇石乐公司垄断，且其系列产品的市场价格较高。
基于此，我们自主研发了适用于机器人的小型化压电式六维力传感器，该产品在保持与奇石乐竞品测量精度接近的基础上，无需额外的电荷信号解耦单元即可完成六维力测量，同时具有体积与成本优势。该压电六维力敏感单元的传力方式为包夹结构，通过在垂直Z轴方向施加预紧力，将外部作用的正向力和侧向力（力矩）转换为压电晶片之间的静压力和摩擦力，从而在压电晶组的不同电极区域产生电荷信号。该多路电荷信号可通过后端集成的电荷信号解耦装置，转换为机器人所需的六维力/力矩测量数据。
2. 核心产品与优势：
1. 适用于机器人的小型压电式六维力传感器样机，其具体性能参数如下：
量程：200N(10N.m)；过载能力：±300%；线性度：±1.5% F.S.；相间串扰：±5.0% F.S.；迟滞误差：±0.2% F.S.；固有频率：8kHz；体积（重量）：Φ55*35mm（0.27kg）。
其外部接口特性如下：数字通讯接口：RS422；数据频率：500Hz。
2. 压电六维力传感器加载标定实验台方案，其具体性能参数如下：
传感器加载尺寸：长/宽度可调：±75.0mm，高度可调：±100.0mm（含标定夹具）；力测量范围：X/Y/Z轴->±2.0kN @ 0.1%F.S.，最多可支持3轴同步加载；装夹要求：基准装置单次装夹传感器，可完成全部测量方位面的加载标定。
相比于传统应变式力传感器，压电式六维力传感器的优势在于：
1. 动态小量程测量：在力加载过程中，压电传感器只有非常小的变形，这意味着具有极高的刚度。这使其具有很高的谐振频率，非常适合用于动态测试。在进行小量程力进行快速测试时，压电式六维力传感器具有优势，其本征谐振频率、响应速度和测量分辨率都较高。
2. 应对高初始负载：在力施加过程中，如果需要，压电传感器产生的电荷可以进行泄放，使电荷放大器输入状态显示为0。因此，电荷放大器的输入范围可以不受高初始负载影响，在超过量程的初始负载条件下，压电式六维力传感器仍可以进行增量力测量。
3. 产品应用场景：
根据压电式六维力传感器的技术特点，其潜在技术应用主要集中在如下场景：
1. 机器人系统动态力和力矩测试。
2. 风洞系统动态测力分析。
3. 机床切削加工过程中的接触力分析。
4. 弹簧和阻尼装置矢量力分析试验。
