甬兴证券：人形机器人行业深度报告（一）：六维力传感器：人形机器人带来广阔市场，国内企业有望充分受益

核心观点 六维力传感器主要是利用应变计和电荷放大器将机械力矩转化为电报告标题信号，通常包含一个弹性体和多个应变计。其原理是当传感器受到力或力矩时，弹性体的形状会发生微小变化，导致应变计电阻值的微小变化。六维力/力矩传感器的核心单元是弹性体，弹性体的结构设计影响着传感器的灵敏度、动态性能、维间耦合等关键性能参数。 对于六维力传感器而言，标定需要同时考虑六个维度。一般来说，校准和标定的方法和内容基本相同、设备一致，都需要采用六维联合加载的方式，即三方向的力和三方向的力矩同时加载。六维联合加载标定的样本空间过于复杂，一维力传感器只需9个样本点来标定，六维力传感器的样本空间则包含531441个样本点。 硬件解耦和软件解耦是主要解耦方式。理想的六维力传感器每个通道的输出只与本通道的加载力/力矩相关，与其他通道无关。但实际上由于弹性体的机械机构、传感器的机械加工精度、应变片粘贴技术、测量方法等原因，使得每个施加在传感器的力/力矩都会对其它输出信号产生影响，即维间耦合。只有解决维间耦合问题，才能实现六维力/力矩的精确衡量。在平衡静/动态性能同时，消除维间耦合的解耦方法常见有两种，即硬件解耦和软件解耦