随着工业自动化技术的发展，机器人应用技术正在逐步从传统的运动控制向力控制转变。多维力传感器可以实时感知机器人末端负载情况，是机器人力控制的核心零部件。目前，高性能多维力传感器大多为国外品牌占据，价格昂贵，产品货期长，严重限制了国内机器人力控应用的推广。国内多维力传感器由于起步相对较晚，在精度、刚度、响应速度等方面，与国外产品还存在较大的差距。本成果结合当前机器人力控技术的发展需求，开发出一种新型高性能国产多维力传感器。本成果六维力传感器采用了全新的感知结构和测量原理，在测量速度、整体尺寸和成本方面相对同类产品具有显著的优势，在核心技术指标上可以与国外同类产品持平并且形成部分超越，可以实现进口产品的国产化替代，促进机器人在力控加工和装配领域的应用。力传感器的小尺寸优势还可以应用于手术机器人和灵巧手等前沿领域。

1、采用了全新的感知结构和测量原理，在测量速度、整体尺寸和成本方面相对同类产品具有显著的优势，在核心技术指标上可以与国外同类产品持平并且形成部分超越，可以实现进口产品的国产化替代。

2、能够实现高精度、高刚度、高响应速度和高可靠性的运动，通过压电陶瓷驱动柔性关节，实现了工作台的偏转，并保证了运动平稳、无间隙、无机械摩擦、高位移分辨率。

3、行程放大机构采用串并混合形式构建，实现六自由度解耦，极大简化调节平台的运动学逆解。便于系统控制。该平台具有结构紧凑、运动解耦、结构简单等优点，可用于空间光学系统的主动调节。

随着机器人力控技术的发展，基于六轴力/力矩传感器系统的力控技术问世，以机器人为主体的现代化制造加工已成为时代的宠儿。目前市场上常见的传感器，根据敏感元件的种类，六维力和力矩传感器可分为电阻应变式、压电式、电容式、光学式等几类。海伯森的六轴力力矩传感器，采用的是硅应变片原理，扭力梁上贴硅应变片，硅应变片应外力后产生阻值变化，再转化成电压信号，之后根据电压变化，对应出力和力矩的数值。传感器输出六个数值Fx,Fy,Fz,Tx,Ty,Tz给机器人控制器，不同的机器人是根据自己的机器人控制系统，开发自己相适应的软件包，通过计算后，变成可执行程序，从而改变机器人工具和工件的接触力。在使用当中选择合适的传感器可以最大程度优化测量精度，使应用效果达到最好。但在实际选型过程中情况是千变万化的，随着六维力和力矩传感器的技术进步，在科研、实验室、以及工业机器人等领域都占据一席之地。高负载范围和多通讯方式，增加产品选型的多样性，使得产品应用范围得到进一步的扩大。

本成果采用了全新的感知结构和测量原理，在测量速度、整体尺寸和成本方面相对同类产品具有显著的优势，其在机器人上的应用，使得机器人有了感知，提高了精度，增加了柔性。本成果可令机器人迅速而精确地适应加工材料或零件的表面轮廓及连贯性，有效改善加工效果、提升产品质量、缩短节拍时间，进而提高了生产效率，降低了生产成本。此外，本成果六维力觉传感器还有助于产品加工定位，产品测试，产品包装以及机器人装配等领域。在未来，工业加工、精密装配等行业对自动化程度的要求会越来越高，自动化设备以及工业机器人对六维力传感器的需求也会越来越大。

项目创始团队来自东北大学佛山研究生院、哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室，在机器人力控技术和智能机电系统方面具有丰富的研究经验。项目带头人杨淼，哈尔滨工业大学工学博士，现为东北大学佛山研究生院副教授，硕士研究生导师。曾主持国家自然科学基金青年基金、中国博士后科学基金、中国科学院特别研究助理、浙江省自然科学基金等国家级与省部级项目，参与国家重点研发计划项目、国家自然科学基金面上项目、NSFC联合基金重点项目。担任IEEE Transactions on Industrial Electronics等期刊与会议审稿人，第一作者身份发表SCI/EI论文15篇，申请专利十余项。核心成员赵彦微，哈尔滨工业大学硕士研究生，研究方向为机械结构设计，在团队中担任传感器研究员的职务。

据相关数据统计显示，2021年全球机器人市场规模约335亿美元，预计到2023年，全球机器人市场规模将突破477亿美元。作为工业机器人上采用的多维力传感器的一种，六维力传感器将迎来巨大的发展空间。六维力传感器是重要的工业精密检测和安全防护的核心零部件之一，赋予机器人六维力传感器，机器人便拥有了触觉，并且在简单的环境中操纵物体，同时不失更高的精度和灵敏度，他们会变得更加强大，可以去完成更多原本应该由人工来完成的复杂沉闷或者充满危险性的工作。本成果六维力传感器的应用推广，可解决目前工业机器人智能程度不够高，运用场景受限等问题，将人类从沉闷的重复劳动中解放出来，为企业节约人力成本，同时提高机器人生产制造和加工技术的现代化程度。同时，本成果的应用推广，可为当地带来一定的经济效益，拉动当地高端机器人制造产业的发展。

本成果已转化为六维力传感器，已获得2项授权发明专利，另有1项发明专利实质审查中。目前已在佛山成立成果孵化公司，因业务发展需求，希望能通过融资方式吸纳更多的创业资金。