机器人触觉传感器

既使蒙住人的眼睛,人也能区别出铁锤和鸡蛋,而适当地抓住它们。但是,如何让机器人来识别鸡蛋与铁锤,而在手柄上加上不同的力使鸡蛋不会碎,铁锤不会滑到地上呢?解决这个问题的关键是如何精确地测出紧握这个物件所需的力。触觉传感器就是用来测量这个接触力的装置。作为机器人夹具或先进假肢所用的触     

机器人触觉传感器发展概述

触觉是机器人感知外部环境的重要信息来源。近10年来，随着触觉感知技术和交互技术的广泛应用，机器人触觉传感技术得到了机器人研发人员的高度关注。首先简要回顾了近50年来机器人触觉传感器技术研究的发展情况，特别是我国在机器人触觉传感器技术领域的研究历程；然后，对现有机器人触觉传感技术进行了分类总结；接着，对当前触觉传感技术研发的前沿即电子触觉皮肤的研究做了分析和阐述，指出了机器人触觉传感技术研发亟待解决的关键问题，并对未来的发展趋势提出了一些见解。     

机器人用触觉传感器的研究

智能机器人通过视觉、触觉来识别周围的环境,工作对象和检测工作完成的情况。由于触觉装置控制简单,可直接检测物体的形状、光滑度、硬度等,因此触觉传感器是智能机器人的一个重要组成部分。 本文介绍三种国外的触觉传感器结构及其线路,在此基础上又探讨了光电触觉传感器以便为研制机器人的陈列触觉传感器奠定基础。     

机器人用的一种触觉传感器

触觉传感器在未来的工业机器人系统中有着很大应用潜力。最初,用作触觉传感器的仅是微动开关与应变测量仪之类的元件。可是,近二年来太多趋向于采用具有一组元件的平面阵列型触觉传感器。它与被测物体接触,就可以测出物体的各种物理特性,例如物体的大小和形状,导热性,多孔性等,其中接触压力就是直接说明这些物理特性的基本信息源。     

基于FBG的机器人柔性触觉传感器

为了满足机器人与外界环境、对象发生接触及交互作用时的触觉感知需求,提出了一种基于光纤布拉格光栅（FBG）的柔性触觉传感器．该传感器采用3×3 FBG阵列作为柔性传感元件,聚二甲基硅氧烷（PDMS）材料构成双层柔性基体．介绍了传感器的传感原理并采用有限元方法对其弹性体进行力学仿真分析,基于标定实验平台完成该传感器的静态标定实验．传感器的空间分辨率为25mm,在10mm×10mm载荷施加单元下,对力的感知范围为0～7N,且传感器具有较好的线性度和灵敏度,重复性和一致性良好,力灵敏度为0.16nm/N．实验结果和分析研究都证明了柔性触觉传感器的可行性．该传感器与人体皮肤触感及结构极为相似,且布线简单、抗干扰能力强．     

机器人和医学上用的触觉传感器

人工触觉传感器能连续读出可变接触力,它可以用来代替因疾病或损伤而失去触觉的人体触觉系统,并可以大大提高在一些特殊环境中(如核反应堆、水下探测和空间研究)工作的机器人性     

基于腕力传感器的机器人位置触觉

作为对常规位置触觉的一种替代，本文展示了在机器人手指尖的根部安装腕力传感器，并利用其测量数据来确定上述位置信息的方法，文中提出了一种带有重力效应补偿的数学模型，并对其解的唯一性和精度进行了论证和分析，最后，还给出了一个采用美国产ＬｏｒｄＦＴ３３５ｘ腕力传感器作为位置触觉的实验结果。     

机器人触觉传感器力学建模与仿真

本文建立了动态触觉传感器的三维力学模型 ,计算了触觉传感器表面弹性保护膜的低通效应值 ,利用反卷积算法部分补偿了这种低通效应 ,并对该算法进行了仿真实验 .实验结果表明该算法的收敛性和接触力重构的精度能够满足实际应用的需要     

机器人传感器触觉心理量检测的研究

为了让机器人传感器具有触觉心理感知的能力,提出从接触力信息中提取被接触者触觉心理量的方法。该方法从人类触觉的心理物理学定律出发,在实验测量基础上拟合出人体皮肤触觉心理量与外部刺激之间的数学关系,将其应用到机器人传感器中实现了对接触者的触觉心理量的检测。实验证明:这种方法具有信号处理简单、误差小等优点。     

机器人的触觉

人的触觉器官机器人触觉的研制者应对人的触觉器官有所了解。国外机器人工程师常把人的皮肤感觉(冷、热、痛及触压感觉)和体内对力的感觉合并在一起叫做触觉。人之所以有这些感觉是由于体内有不同的感受器,例如痛觉感受器是游离神经末稍,而罗氐小体则是热感受器。     

柔性触觉传感器在机器人上的应用综述

柔性多维触觉传感器的研究对于智能机器人的发展至关重要,研制符合实际应用要求的触觉传感器已经成为智能机器人发展中的关键技术之一.在分析国内外研究现状的基础上,阐述了触觉传感器应用在机器人上的主要技术,包括敏感材料选择、结构设计、解耦算法、信号获取电路、传感器标定以及虚拟触觉的研究等,为触觉传感器的研究提供方向.     

基于PVDF的三维机器人触觉传感器有限元分析

为了解决压电层合板层间应力连续性问题,从而更为准确地预测传感器的实际输出,利用COMSOL Multiphysics对基于PVDF压电薄膜的三维机器人触觉传感器进行有限元建模。利用三维线性理论建立了压电层半解析轴对称有限元模型,得出分别沿三个方向施加单向力时触觉传感器各压电薄膜的电压响应。仿真结果与标定值之间的误差小于6%,验证了设计的合理性和可行性。     

机器人触觉传感器柔性动态系统模型的建立

本文就仿生型多功能触觉传感器——人工皮肤(Artificial skin)从理论上进行了深入的研究.进一步揭示了用PVF_2作敏感材料模拟“人工皮肤”的可行性.介绍了这种人工皮肤进行模式识别的方法,建立了压觉感受器的数学模型,并提出了一种能感受冷、热变化及对象物的硬度、光滑度的方案。并论证了方案的可行性.此外,就这一柔性系统的结构.在总结分析以前文献的基础上,提出了新的假设.     

关于机器人触觉传感器设计的几点看法

廉价、高精度和能够修正本身的不足(具有预处理能力)是研制新的机器人传感器所追求的目标。所追求的这几个目标是相互矛盾的,为了解决这个困难,提出下面几种办法。1 利用线性响应效应设计传感器许多工业传感器对其所测量的参数的响应都是非线性的,机器人不能象人一样解释非线性信息,因此机器人接收的数据必须具有线性形式且数字化。另     

基于PVDF的三维力机器人触觉传感器的设计

当机器手抓取时物体受力信息检测是抓取过程顺利进行的基础,检测三维方向上的力便可充分反映物体的受力信息。当前用于抓取过程中三维力检测的触觉传感器还存在着一些不足,基于此,论文拟设计一种基于PVDF的三维力机器人触觉传感器。论文展示了传感器的结构设计,建立了压电薄膜及传感头结构的数学模型,设计了调理电路并对传感器进行测试和验证,结果表明该传感器能有效检测机器手抓取过程中的三维力信息。     

高分辨率触觉传感器

应用光-压转换技术的高分辨率触觉传感器已经研制出来。传感系统由一透明的聚丙烯板、一弹性片、一由塑料纤维构成的光导和—32×16的光电管列阵组成。作为敏感面的弹性片置于聚丙烯板(56mm×117mm)上。经光导传导的光照射在聚丙烯板一端上。若无压力作用在弹性片上,这束光传到板上发生内部全反射。作用在弹性片上的压力引起聚丙烯板与弹性片间的光敏接触,因而内部全反射条件变化,光照在弹性片上。弹性片把光散射回到受力区域,受力面图形可通过光电管列阵观察。列阵输出结果连续传送到计算机进行触觉图象处理。这一估值实验表明系统工作正常。     

触觉传感器的发展

对触觉传感器、触觉传感器阵列和触觉图象传感器的结构、工作原理以及发展趋势作了综合介绍.     

用于机器人皮肤的柔性多功能触觉传感器设计与实验

为实现智能机器人皮肤对三维力和温度的检测,设计并制作了一种柔性多功能触觉传感器.基于碳黑-硅橡胶显著的压阻效应设计了四电极对称结构的三维力传感器,基于碳纤维-PDMS(聚二甲硅氧烷)显著的温度敏感效应设计了叉指电极结构的温度传感器,分析了检测三维力和温度的工作原理.针对两种导电复合材料存在的力学/温度敏感特性交叉干扰问...