19世纪80年代初期,有关于六维力传感器的研究也引起了国内众多学者的广泛关注,针对其基础理论、结构性能的优化、标定实验、测量性能及其工程应用等相关问题展开了深入的分析和研究,先后研制出多种不同结构形式、不同测量原理的六维力传感器。

20世纪80年代末,我国第一台六维力传感器于中科院研发成功[16]并投入批量生产,产品在国内多家企业得到广泛应用,收到很好的反响。20世纪90年代中科院、哈工大等单位联合开发出的SAFMS型多维力传感器通过了中国计量研究院的产品定型鉴定[17]且在科研院所得到应用。

21世纪后,六维力传感器的精密程度有了较大提高,对数据处理、动态补偿等研究均有了较大进展。韩玉林等[18]于2008年研制了正交串联六维力传感器,其由三个空间两两正交的矩形截面梁串联而成,所有矩形截面梁都有两个应变片,能够通过计算得出空间六维力,具有测量过程简易、加工方便、设计简单等优点。

随着研究不断深入,国内专家对六维力传感器的力敏元件材料、实验的研究工作有了一定的进展。茅晨等[19]研制出新型的十字梁式六维力传感器,如图1-8所示,通过对此传感器有限元分析及优化,得出各点的受力情况,确定了应变片粘贴的最佳位置。大连理工大学李映君等[20～25]设计并研制出一种大量程的六维力传感器,如图1-9所示,该传感器选用压电石英作为其力敏元件,测得作用在测量轴上的六维力,分析了测量偏差产生的主要原因,对主要参数及分载比的影响进行了研究,通过实验验证了力敏元件相对合理的排布方式,并为作用在轴上的六维力测量提供了理论及实验依据。(www.daowen.com)

图1-8　十字梁式六维力传感器

图1-9　压电石英大量程六维力传感器