在工業(yè)中，應(yīng)用力傳感器最多的首屬機(jī)械制造行業(yè)，國(guó)際主流品牌的高端機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)已全部采用了基于多維力傳感器的力反應(yīng)控制系統(tǒng)。多維力傳感器普通有壓扭傳感器、二維力傳感器、三維力傳感器和四維力傳感器較多。目前，該技術(shù)已普遍應(yīng)用在了打磨、銑削、焊接及裝配的自動(dòng)化機(jī)械臂中。

1）打磨

人工打磨有柔性但效率低，用機(jī)械臂打磨可有效進(jìn)步效率。為了進(jìn)步機(jī)械臂的打磨質(zhì)量，需求樹立力與機(jī)械臂末端軌跡的關(guān)系。基于示教過程中的多維力傳感器數(shù)據(jù)，分離人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)的算法，可得到一個(gè)學(xué)習(xí)模型，最后將這個(gè)學(xué)習(xí)模型與機(jī)械臂的詳細(xì)控制算法分離，就能在機(jī)械臂上快速完成高質(zhì)量打磨的功用。打磨設(shè)備常采用變阻抗方式完成準(zhǔn)確力控，其中多選用三維力傳感器。

2）銑削

采用力反應(yīng)控制的銑削設(shè)備已被應(yīng)用于大型碳纖維加強(qiáng)型塑料（CFRP）飛行器艙段的去材加工范疇。由于飛行器艙段的體積較大且碳纖維艙體成型費(fèi)用昂揚(yáng)，一旦后續(xù)工序加工質(zhì)量不合格，將形成宏大的經(jīng)濟(jì)損失。因而，對(duì)窗孔銑削等工序的加工質(zhì)量及勝利率有嚴(yán)厲請(qǐng)求。但是，眾所周知的是，在碳纖維復(fù)合資料加工過程中易呈現(xiàn)工件開裂和刀具猛烈磨損的現(xiàn)象，再加之大范圍挪動(dòng)時(shí)刀具定位精度難以保證，要完成高質(zhì)量高廢品率的目的是一項(xiàng)難度極高的應(yīng)戰(zhàn)。僥幸的是，采用末端力反應(yīng)的銑削設(shè)備能夠勝任此項(xiàng)任務(wù)。

將多維力傳感器融入到用于銑削的機(jī)械臂中，能夠堅(jiān)持高精度的挪動(dòng)來(lái)處置大型組件的操作，其對(duì)位置精度的保證可以使得末端刀具操作途徑精確。經(jīng)過自順應(yīng)處置過程可確保機(jī)械臂可以面對(duì)不同的組件和位置需求，定位精度可到達(dá)0.01mm的量級(jí)。

經(jīng)過力反應(yīng)控制更改機(jī)械臂的軌跡速度，可完成在加工過程中對(duì)資料的恒定速度切削。加工過程一旦呈現(xiàn)過高的加工阻力，軟件就會(huì)自動(dòng)降低機(jī)械臂的進(jìn)給速度并使加工力堅(jiān)持恒定，從而避免了碳基復(fù)合資料艙體因銑削載荷過大呈現(xiàn)開裂現(xiàn)象，同時(shí)也減緩了刀具的磨損速度。

3）焊接

攪拌摩擦焊是大量應(yīng)用的焊接技術(shù)。我國(guó)運(yùn)載火箭的殼段就是由金屬板材經(jīng)過攪拌摩擦焊工藝加工而成。在焊接過程中工件要?jiǎng)傂怨潭ㄔ诒硥|上，焊頭一邊高速旋轉(zhuǎn)，一邊沿工件的接縫相對(duì)挪動(dòng)。焊頭的突出段（焊針）伸進(jìn)資料內(nèi)部停止摩擦和攪拌，部分產(chǎn)生大量熱量消融資料完成焊接。焊頭的肩部與工件外表摩擦生熱，用于避免塑性狀態(tài)資料的溢出，同時(shí)能夠起到肅清外表氧化膜的作用。

在焊接機(jī)械臂末端與焊機(jī)之間參加多維力傳感器，能夠在焊接過程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)縱向力、摩擦力和扭矩，即便是在型面焊接中，自順應(yīng)系統(tǒng)也能夠依據(jù)多維力傳感器的反應(yīng)信息實(shí)時(shí)調(diào)整焊頭的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，使縱向力、摩擦力和扭矩堅(jiān)持良好的分歧性，以確保焊接質(zhì)量。

4）裝配

3C行業(yè)的零部件大多為易碎的電子產(chǎn)品，裝配力過大時(shí)容易損壞；除此之外，汽車制造過程中存在較多的硬摩擦裝配（如軸孔過盈裝配等），但摩擦力過大容易形成零部件間的卡死現(xiàn)象并損傷外表質(zhì)量。因而，即便3C及汽車行業(yè)的裝配過程中存在大量的反復(fù)性要素，目前常規(guī)的自動(dòng)化系統(tǒng)也很難完成裝配功用。其緣由在于，這些裝配環(huán)節(jié)中需求不時(shí)的人工力覺感測(cè)并停止實(shí)時(shí)微調(diào)，而常規(guī)的自動(dòng)化系統(tǒng)采用的是位置控制，其裝配操作無(wú)法感知裝配力并實(shí)時(shí)調(diào)整裝配戰(zhàn)略以防止零件的損傷毀壞。

執(zhí)行末端配有多維力傳感器的機(jī)械臂能夠完成上述裝配任務(wù)。經(jīng)過多維力傳感器的低閾值維護(hù)確保組裝過程中零部件的平安，并經(jīng)過力與力矩反應(yīng)來(lái)停止編程，能夠完成位置控制與力控制的疊加，從而進(jìn)步機(jī)械臂執(zhí)行或調(diào)整的柔性，即像人工操作一樣，能夠邊感知邊調(diào)整裝配力度和用力方向。

可見，隨同著多維力傳感器的引入，打磨、銑削、焊接及裝配等機(jī)械加工技術(shù)的效率和質(zhì)量，都得到了明顯的提升。力反應(yīng)控制系統(tǒng)已被視為工業(yè)自動(dòng)化的中心技術(shù)之一，是各大廠商技術(shù)實(shí)力和品牌競(jìng)爭(zhēng)力的中心表現(xiàn)。