一种仿生触须传感器的设计与分析

为了增强机器人对未知环境的感知与识别能力,设计了一种基于霍尔效应的仿生触须传感器。针对该传感器建立了触须感知模型,并在此基础上进行仿真实验,分析触须轴的不同材质和长度对触须传感器感知结果的影响。同时,提出了可通过触须的偏转幅度来估计目标物距离和角度位置的被动和主动感知方法。实验结果表明：利用该触须传感器能够快速、准确地感知外界环境信息。     

电容式仿生触须传感器的设计与试验

为模拟动物触须所具有的非常敏锐的环境感知能力,设计了一种电容式仿生触须传感器并开展试验研究。该传感器以电容式微音器为敏感元件,以光纤为触须材料,用以测量作用在触须尖端的微弱刺激信号。讨论了触须传感器的工作原理,进行了传感器结构和信号调理电路设计,分析了传感器特性。试验研究表明:该仿生触须传感器具有良好的重复性、静态特性和线性度,能充分反映被扫描物体的表面特征,可用于物体形态和表面纹理的有效识别及机器人自主运动避障。     

一种新型工程触须研究

本文探讨了一种类似蜗牛触角的移动机器人触觉传感器的工作原理和结构,也对其控制机理及信号综合处理进行了研究．并将该传感器用于在充满障碍物的室外地形自主运动的移动机器人中,获取了可靠又重要的信息．     

机器人触须传感器的设计

提出了一种利用触须来识别物体表面轮廓的新方法。传感器采用了二维PSD作为敏感元件,实时地测量由于与物体接触在触须根部所产生的微小位移量。介绍了机器人触须传感器具体的结构及工作原理。由实验数据可知,触须根部位移量的大小与接触的距离成反比,且距离越近位移量变化的速度越快。由此可获得待测物体的位置、距离、角度等信息。     

基于新型触须传感器的外形检测

啮齿类动物利用触须能够很好地识别外部对象的轮廓，为移动机器人识别被测物体提供了新的思路。借鉴啮齿动物触须的毛囊结构，设计了一种新型触须传感器，传感器采用二维PSD作为敏感元件。此传感器安装在移动机器人上，通过测量触须根部产生的微小位移量，来识别被测物体的外形轮廓。完成了圆柱体和棱柱体样件的对比实验，证明利用该触须传感器移动机器人能够识别出外部对象的轮廓。     

基于触须传感器的移动机器人纹理识别

啮齿类动物能够通过触须获得外部信息以适应环境.利用自行设计的基于位置敏感探测器(PSD)的触须传感器,移动机器人的触须扫描不同的纹理表面获得纹理信息,并利用Matlab对获得的实验数据进行时频域的分析,实现对象纹理特征的识别,表明触须传感器能够有效识别不同的纹理表面,为移动机器人的智能化应用提供了新的途径.     

一种仿生神经元纤维皮肤传感器的研究

分析了高分子聚偏二氟乙烯化ＰＺＴ薄膜丝纤维束神经末梢在高分子充水薄膜微球层之中呈立式放置和缠绕式放置的三维应力压电效应，通过感应局部深层恒压、斜向深层变化压和表层静压得到触觉、滑觉和温觉。     

一种水下机器人的工程触须的研究

本文介绍了一种类似生物触须的水下作业机器人的触觉传感器的工作原理和结构，并对传感器信号进行处理，为机器人控制提供感觉信息．     

一种仿生感觉毛气流传感器

模仿昆虫感觉毛的结构,设计制备了表面对称电极含金属芯PVDF气流传感器SMPF(Symmetric Metal core PVDF Fiber).利用自制的拉制纤维设备,制备了SMPF胚体.在表面涂镀对称电极后,经过高温极化、电极封装等工艺后,成功制备了SMPF气流传感器.基于第1类压电方程和流体力学理论,建立了悬臂梁结构的SMPF气流传感模型,分析了传感器输出信号与纤维长度、气流速度以及气流作用方向之间的关系.将悬臂梁结构的SMPF安置在气流流场中,进行冲击气流测试实验.实验结果表明,SMPF气流传感器的输出信号与纤维长度成非线性关系,与气流速度成平方关系,与气流作用方向成"8"字形关系.实验结果验证了理论模型,表明SMPF传感器能够感知气流的速度和作用方向,具有较广泛的工程应用前景.     

基于触须传感器的风速测量研究

动物触须能够很好地感知外部环境,包括气流的信息.借鉴动物触须系统,用PSD作为位置检测元件设计了触须传感器以弥补现有风速测量装置存在的不足,并将其用于风速测量实验.将触须传感器置于不同强度以及不同方向的风速场中进行实验,结果表明,触须传感器不仅能够很好地测量风速的大小,而且在测量风速方向方面也具有很好的效果.     

一种用于拱泥机器人位姿检测的倾角传感器

基于霍尔效应的原理 ,为节杆式拱泥机器人研制了一种新型倾角传感器 ,详细介绍了原理结构 ,设计了信号处理和采集电路 ,并对传感器进行了初步测试。     

Inductive tilt sensor with magnets and magnetic fluid

The paper presents a new type of tilt inductive sensor using four magnets and a magnetic fluid. The determination of the sensor sensibility is performed with theoretical predictions based on the potential magnetic energy function of the assembly constituted by two repulsion magnets. This energy function is experimentally determined. The sensor sensibility varies in conformity to a power law depending on the initial distance between two repulsion magnets. The sensor supplies a signal proportional with the tilt.     

3-D silicon vector sensor based on a novel parallel-field Hall microdevice

A single-chip 3-D silicon vector sensor for magnetic-field measurement is presented. This triaxial device functionally integrates in a common transducer region two novel five-contacts parallel-field Hall elements for in-plane components B_x and B_y and four cross-coupled orthogonal triple Hall elements for the B_z component, perpendicular to the chip surface. The effective sensor volume is 150 μm×150 μm×100 μm. The main advantage of this 3-D vector magnetometer is the strongly reduced (with about 45%) channel cross-sensitivities. This is achieved by amperometric output mode of operation using an original read-out circuitry, keeping equal voltage conditions on the top of the chip with and without magnetic field. The sensitivities per channel reaches S_A(B_x)=S_A(B_y)=356 μA/T and S_A(B_z)=260 μA/T at a supply current 10 mA, the measured equivalent offsets of the three channel outputs are 25/35 mT and the low frequency noise is mainly a 1/f. The lowest detected magnetic induction of the three output channels is about 15/20 μT in the range 1≤f≤ 10² Hz and the frequency response of the 3-D device together with the read-out electronics is at least 30 kHz.     

霍尔传感器在离心机转子识别中的应用

介绍了运用霍尔传感器A3144来实现离心机的转子编码识别。介绍了转子编码识别原理,并给出了硬件电路图和最终的测试结果。该技术只利用4只霍尔传感器A3144和4片磁钢,就可对16种转子进行识别,简单易行,安全可靠。     

汽车助力转向专用角度传感器设计

针对小型汽车电动助力转向（EPS）中的扭矩传感器进行研究设计,并制作了一种角度传感器,分辨率可达到0．08789°,具有低功耗、工作温度宽的特点。对设计制作出来的角度传感器进行了调试测量,由误差分析结果对角度传感器系统进行了改进,经改进后的角度传感器线性度良好,输出示值误差范围达到了所要求的精度。     

电路系统设计中电感式位移传感器的应用

十八世纪六十年代,第一次工业革命在英国发生,第一次工业革命不止是在英国社会工业上的一次变革,更代表着世界科学技术的一次重大变革.科学技术在不断发展,而在科学技术日益发达的当今社会,科学家开创了一个现代科技发达的社会,而传感器则是现代科技的领先者.对众多学科技术有着重大影响的一门高新技术.传感器的种类颇多、而且各类传感器是各具特点,选择的时候应该根据实际测量情况抉择,而设计一种合格的电感式传感器的要求也是很高的,由于各类传感器有着细微上的差别所以顾客购买时还需要注意一些事项.电感式位移传感器的发展迅速,现在广泛应用于各种测量检测仪器上.     

霍尔式传感器的信号调理电路

根据霍尔传感器的特性和MAX14 5 7的工作原理 ,提出将MAX14 5 7应用于霍尔传感器信号调理的方案。可对传感器进行自动校准 ,实现对多达 12 0个点的热零点漂移、热灵敏度漂移的自动数字化补偿和非线性误差修正 ,大幅度减小测量误差