力覺感測技術就是讓機器手臂也能勝任軟板/纜線插件、微米級精密組裝等「細活」的關鍵。藉由力覺感測，手臂能感知其所接觸的物件反饋給機器手臂的力量，同時也讓手臂得以精準地控制其對工件所施加的力道。這不僅讓手臂得以勝任各種需要纖細力道控制的工作，對容易破碎的物體進行作業，也讓手臂能夠精準地把工件插入孔位。
力覺感測結合手臂的特殊考量因素
對機器手臂而言，除了機器視覺之外，力覺也是一個很常見的配套感測技術。但相較於視覺，力覺感測屬於接觸式感測，因此力覺感測的設計開發要顧慮到許多機械結構的因素。
雖然力覺感測的技術流派眾多，但大致上都可用彈簧跟阻尼的概念來理解，因此，當手臂上的力覺感測器受到一股外力作用時，感測器會有程度不一的變形。
除了感測器本身的變形外，另一個會影響到感測器運作的機械性因素是感測器跟控制器的配線。目前市面上絕大多數的機器手臂若要搭載力覺感測器，都是用外掛的方式加裝在手臂上，感測器與控制器之間的連接線纜則裸露在手臂本體外。因此，若配線時沒有保留適當的裕度，手臂伸縮運作會拉扯到配線，使力覺感測器受力，從而影響力覺感測器的讀數。
圖1跟圖2是兩種力覺感測器整合在機器手臂上的配線方式，圖1是完全外露的配線方式，圖2則是讓線路在機械手臂內部走線。在由圖2可看出，在設計時就考慮到整合力覺感測器需求的機種，像是愛普生(Epson)的C8系列機器手臂，在配線上會相對輕鬆許多，因為裸露在外的線路很短，不太需要擔心手臂運動會拉扯到線路，影響力覺感測。
除了機械性因素外，感測器本身的噪訊水準，也是影響感測器精準度的一個重要因素。為了獲得更好的解析度，感測器本身的噪訊水準必須非常低，否則訊號會被雜訊蓋過。
簡化開發/降低成本 統一軟硬體平台有大用
不可諱言的是，力覺感測是一種成本較高，應用上也有比較多因素需要考量的技術，因此，目前力覺感測在產線上的運用還沒到十分普及的地步。如何降低門檻，遂成為手臂/力覺方案供應商必須面對的課題。
就如同機器視覺跟機器手臂採用統一平台，可以帶來很顯著的效益。力覺跟手臂供應商如果能預先考慮到整合應用的需求，在產品設計時就提出完整的對策，也可幫用戶跟系統整合者省下許多麻煩。前面提到，在手臂本體上預留力覺感測器的連接介面，就是一個很顯著的例子。
不過，如果是只提供機器手臂或力覺感測方案的業者，要在產品設計階段就有這麼周延的考量，其實有實務上的困難，而這也是由單一供應商包辦整套方案的優勢所在。
以愛普生為例，在硬體面，除了手臂上預留連接介面之外，如果能直接在手臂控制器上內建力覺感測器介面，就有機會幫使用者省下額外採購力覺感測處理器的成本。如果是在比較單純的應用情境，例如一支手臂搭配一顆力覺感測器的狀況下，愛普生的手臂控制器(CU Controller)可以透過安裝介面卡的方式，直接與力覺感測器建立連線。但如果應用需要用到多顆力覺感測器，則可以採用額外的一對多處理器，再與手臂控制器連接(圖3)。
在軟體整合層面，如果手臂跟力覺感測器來自兩家不同的供應商，系統整合者(SI)或製造業者內部的自動化工程團隊，也很難期望能用同一套開發工具為手臂跟力覺編寫控制程式，資料拋轉也會是個蠻麻煩的問題。但如果手臂跟力覺來自同一家供應商，不僅開發工具統一，甚至連程式撰寫都會變得相當輕鬆。
事實上，對愛普生手臂跟力覺的軟體整合者而言，手臂跟力覺的整合是非常直覺的。使用者甚至只須在既有的手臂控制程式後面加上一段力覺描述，就能完成軟體整合。使用者也可以把力覺感測宣告為某種手臂動作的觸發條件，當力覺感測器感應到對應的力量訊號，就能指揮手臂進行對應的動作。
此外，為了簡化手臂控制程式的編寫，有些機器手臂業者開始推廣手動教導式編程的概念，也就是用人手拉著機器手臂，讓機器手臂自行紀錄其運動軌跡，以取代傳統的程式編寫。這種做法在協作型機器手臂上很流行，但工業手臂搭配力覺感測器，其實也可以實現類似的功能。在手動教導模式下，手臂運動是外力(人手拉動)所造成的，故手臂上只要有力覺感測器，能一五一十地記錄下手臂本體所受到的外力大小、方向，也能做到類似的功能。
力覺感測拓展機器手臂應用範疇
對電子產品的組裝作業來說，使用整合了高解析度力覺感測器的機器手臂，最大的優勢在於可以執行十分高精密度的插件組裝作業。此外，在高解析度力覺感測的輔助之下，有些至今仍必須採用人工插件的作業程序，也可以改由機器手臂執行。
在高精度插件應用方面，由於許多電子終端產品都越來越小巧，因此其連接器跟板卡之間的空隙或公差，也跟著縮小到數十微米等級。在這種情況下，即便用人力來插件，也未必能有很高的作業效率，因為板卡跟連接器之間的縫隙太小了，如果插入的方向稍微有點角度偏差，就會無法插入。
但整合了高精度力覺感測器的機器手臂，在夾持工件插入連接器的過程中，會不斷感測到接觸面施予工件的反作用力，並藉此不斷調整其插入的角度，正確地完成插件作業。如果在連接器母座上有導角設計，還可以發揮引導手臂尋找孔穴的效果，加快組裝作業的速度。根據愛普生的測試，整合高解析度力覺感測器的手臂，即便公頭跟母座間的公差或縫隙只有1條(10微米)，也可以順利執行插件作業。
另一個插件應用的案例則是傳統電容的插件作業。雖然現在大多數電子產品已經不再採用帶有兩條插腳的傳統電容，改用晶片電容，但由於晶片電容的容值較小，因此某些應用還是得採用傳統封裝的大型電容。
就產品組裝來說，要在電路板上正確插入這種電容，最大的挑戰在於電容的接腳既長又軟，很容易受力變形、歪曲，因此在組裝時，往往還是得用人工插件來安裝這類電容。然而，在高精度力覺感測的輔助下，機器手臂可以先把電容的正極(長腳)插入電路板上的孔穴，然後再用力覺感測幫負極(短腳)尋找到正確的孔穴，完成插件作業。只要長短腳之間的開岔變形在容許範圍內，手臂就能完成自動組裝。
軟性電路板(FPC)、排線的組裝，目前也大多仍由人工進行，因為軟板、排線的插件作業對力道控制有相當的要求，而且插完後有時還要稍微回拉，以確定連接器跟排線/軟板已牢固接合。若要用機器手臂執行這種需要精準力道控制的作業，力覺感測技術可說是基本配備。
除了這些精密組裝之外，力覺感測還有其他的應用潛力，例如運用在軸承跟轉軸的組裝，或是工件的拋光處理上。
軸承跟轉軸的組裝有時需要用恆定的力量持續推動轉軸，使其穿過軸承，這時力覺感測就能派上用場。在拋光作業方面，現在普遍的作法是讓手臂夾持著工件，按照固定的路線跟角度，讓工件與砂輪機產生接觸。但這種做法無法確定工件跟砂輪機接觸的力道，當砂輪隨著時間出現磨耗，工件的拋光效果會慢慢變得不如預期。若是有力覺感測技術輔助，則工件跟砂輪接觸的力量便可一直保持在恆定狀態。
慢工出細活 手臂動作速度將受限制
對製造業者來說，機器手臂的動作速度越快，則生產線的產能越大，因此製造業者在使用機器手臂時，往往會希望手臂無時無刻保持全速運轉狀態。然而，如果要用機器手臂做精密組裝，則手臂運作的速度會受到一定限制，因為「慢工出細活」這句話在機器手臂上面也同樣適用。
對力覺感測器來說，手臂運動所產生的加速度，其實是一種干擾訊號。因此，若想用搭載力覺的手臂來做精密組裝，手臂的加速度不能超過精密組裝所需的力覺解析度門檻限制。這也意味著手臂在做精密組裝時，動作必然要放慢。因此，製造業者若有精密組裝的需求，在此作業階段可視產能需求，多設幾個平行工作站來避免精密組裝成為產線的瓶頸。
另外，將自動化生產納入考量的設計觀念(Design for Automation, DfA)，在未來也會越來越受到重視。一點小小的設計變更，就能讓機器手臂作業變得更順暢。DfA是一個跨部門，跨產業的議題，需要各方通力合作，才能找到理想的解決方法。
