就客觀事實而言六維力傳感器的制造難度相比三維力傳感器要高得多，我們公司可以提供多種量程的六維力傳感器和三維力傳感器，但三維力傳感器在使用上還是有很多限制。我們的建議是，如果力的作用點遠(yuǎn)離傳感器，并且力的方向隨機，這時一定要用六維力傳感器，哪怕是此時你僅需要三個方向的力的信息，不需要知道彎矩的大小。

         為了更清楚的解釋這個問題，我門先來看一維力傳感器的適用場景。

我們知道，力是矢量，它既有大小又有方向。只有當(dāng)力的方向和一維力傳感器的測量軸線完全重合時，一維力傳感器才能進(jìn)行準(zhǔn)確測量。測量軸線一般是傳感器的幾何中心線。

         當(dāng)力的方向與傳感器的測量軸線平行但不重合，此時傳感器的測量結(jié)果將會出現(xiàn)較大的誤差。因為，根據(jù)理論力學(xué)中的力的平移等效原理，此時相當(dāng)于有一個力和彎矩同時作用在傳感器上。平移等效之后，對傳感器而言，受力的大小和方向與之前是一致的，但多了個附加彎矩FL的作用。這個彎矩對傳感器會產(chǎn)生一定的彎曲變形作用，這種變形模式是偏離傳感器的標(biāo)定狀態(tài)的，所以導(dǎo)致了傳感器的較大誤差。當(dāng)然，有些一維力傳感器的結(jié)構(gòu)有一定的抗偏心能力，但在偏心距離較大、彎矩較大時，也會有明顯的測量誤差。

         我們再來討論三維力傳感器。三維力傳感器的校準(zhǔn)中心一般都在傳感器上或者離傳感器非常近，所以同樣的道理，只要力的作用點遠(yuǎn)離傳感器，這個力在經(jīng)過正交分解并平移至三維力傳感器的校準(zhǔn)中心后，傳感器即要承受力Fx/Fy/Fz三分量的作用，同時又要承受Mx/My/Mz三個彎矩的作用。Mx/My/Mz三個彎矩就必然會干擾Fx/Fy/Fz三個力的測量準(zhǔn)度，彎矩越大，三維力的測量越不準(zhǔn)確。造成這個現(xiàn)象的底層原因就是，在對三維力傳感器進(jìn)行加載標(biāo)定時，是沒辦法考慮彎矩這個變量的，此時標(biāo)定出來的數(shù)學(xué)模型和參數(shù)無法將彎矩對力的干擾進(jìn)行修正消除。

         但是基于六維聯(lián)合加載的六維力傳感器解耦算法可以非常精準(zhǔn)的修正三方向力和三方向彎矩之間的耦合誤差，這就很大程度上消除了彎矩對力測量的干擾，從而使力的測量準(zhǔn)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于三維力傳感器。用六維力傳感器，不僅力能測的更準(zhǔn)，還可以實時監(jiān)測彎矩以防傳感器彎矩超載導(dǎo)致不可逆的損壞，還可以通過彎矩數(shù)據(jù)做末端執(zhí)行器姿態(tài)的反饋控制。當(dāng)末端接觸力非常小時，這些力對應(yīng)產(chǎn)生的彎矩會相對更敏感，可以用彎矩來間接監(jiān)測接觸力，因為力臂就是力的放大器。當(dāng)然在某些情況下，三維力傳感器也是可以用的，比如力的作用點很靠近傳感器校準(zhǔn)中心并且測量精準(zhǔn)度要求不高的時候，或者多臺三維力傳感器同時使用時,三維力傳感器是一個不錯的選擇。