工业机器人多维力传感器研究现状及面临的市场机遇

　　相关数据统计显示，2015年全球机器人行业及相关服务市场规模为710亿元，预计2019年可达320亿美元。作为工业机器人上采用的多维力传感器的一种，六维力传感器是人机协作机器人的重要部件，在人机协作应用中发挥着至关重要的作用。据了解，国际上对多维力传感器的研究是从20世纪70年代初开始的，主要研究单位有美国的DRAPER实验室、斯坦福研究所、JPL实验室、IBM公司和日本的日立公司、东京大学等单位。

工业打磨机器人，资料图

　　国内对多维力传感器的研究

　　国内对六维力传感器的研究于上世纪80年代初期开始，中科院合肥智能机械研究所于1987 年研制出我国第一台六维腕力传感器，之后陆续有哈尔滨工业大学、华中理工大学、东南大学等单位研制出多种规格的多维力/力矩传感器，展现了我国多维力/力矩信息获取研究领域的蓬勃发展态势。目前，对六维力传感器进行研究较多的院校包括燕山大学、哈工大，大连理工等。

　　近年，研究热点更多的关注在多维力/力矩传感器的应用领域，如现代工业机器人怎么样充分利用多维力/力矩传感器以及其它感知系统来完成各种环境下更多更复杂的机器人作业，使工作更加精确、生产效率更高、成本更低；如将多维力/力矩传感器利用到工业机器人自动装配生产线，结合更实时更有效的算法，使智能工业机器人能够更好的进行精密柔性机械装配、轮廓跟踪等作业。

多维力传感器，资料图

　　工业领域面临的市场挑战

　　虽然六维力传感器在机器人自由度上可以达到六个维度的自由度，大大提升机器人的智能水平，但是目前工业领域市场上的使用情况并不是很乐观，特别是国内市场用到六维力传感器的打磨机器人产品并不是很多。

　　目前用到浮动主轴的方式比较多，单维力控。原因主要有两个方面：1、在对精密打磨要求不高的行业，目前的力传感器就能满足打磨工序的需要，企业不愿意花更大的代价去购买配置了六维力传感器的打磨设备；2、目前六维力传感器的价格相对昂贵，更新改造成本较高。

带有多维力传感器的机器人，资料图

　　工业机器人面临的市场机遇

　　目前，超过90%的工业自动化作业是传统机器人无法完成的，包括精密打磨、精密装配、机械管理、备料、装货卸货、包装等还未实现完全自动化。人机协作机器人可以部分弥补传统工业机器人的不足，完成机械管理等工作。

　　随着5G时代的到来，工业制造领域迎来一场全新的变革，这轮革新源于新一代信息技术的突破发展，以及市场需求变化和政策的大力推动。因此，制造业必须要进行转型升级，通过融合新的技术将制造水平提升到一个新的高度。

　　在大数据和物联网的强大支撑下，工业加工、制造业生产的整个产业链会越来越精细化，“柔性”将是未来工业加工和制造业生产的核心竞争力。在此背景下，精密装配行业如3C行业，对生产机器人的要求也会提高，具备更高性能的传感器，如六维力传感器也将迎来新的发展机遇。