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觸覺傳感�
閱讀�18511時間�2019-05-15 16:13:33

    觸覺傳感�是用于機器人中模仿觸覺功能的傳感器。按功能可分�接觸覺傳感器、力-力矩覺傳感�、壓覺傳感器和滑覺傳感器等�

介紹

    用于機器人中模仿觸覺功能的傳感器。觸覺是人與外界�(huán)境直接接觸時的重要感覺功�,研制滿足要求的觸覺傳感器是機器人發(fā)展中的技�(shù)�(guān)鍵之一。隨著微電子技�(shù)的發(fā)展和各種有機材料的出�(xiàn),已�(jīng)提出了多種多樣的觸覺傳感器的研制方案,但目前大都屬于實驗室階�,達到產(chǎn)品化的不多。觸覺傳感器按功能大致可分為接觸覺傳感器、力-力矩覺傳感器、壓覺傳感器和滑覺傳感器��

�(yīng)�

    接觸覺傳感器用以判斷機器�(主要指四�)是否接觸到外界物體或測量被接觸物體的特征的傳感器。接觸覺傳感器有微動開關(guān)、導(dǎo)電橡�、含碳海�、碳素纖維、氣動復(fù)位式裝置等類��
    ①微動開�(guān):由彈簧和觸頭構(gòu)成。觸頭接觸外界物體后離開基板,造成信號通路斷開,從而測到與外界物體的接�。這種常閉式(未接觸時一直接通)微動開關(guān)的優(yōu)點是使用方便、結(jié)�(gòu)簡單,缺點是易產(chǎn)生機械振蕩和觸頭易氧��
    ②導(dǎo)電橡膠式:它以導(dǎo)電橡膠為敏感元件。當(dāng)觸頭接觸外界物體受壓�,壓迫導(dǎo)電橡膠,使它的電阻發(fā)生改�,從而使流經(jīng)�(dǎo)電橡膠的電流�(fā)生變化。這種傳感器的缺點是由于導(dǎo)電橡膠的材料配方存在差異,出�(xiàn)的漂移和滯后特性也不一致,�(yōu)點是具有柔��
    ③含碳海綿式:它在基板上裝有海綿�(gòu)成的彈性體,在海綿中按陣列布以含碳海綿。接觸物體受壓后,含碳海綿的電阻減�,測量流經(jīng)含碳海綿電流的大小,可確定受壓程�。這種傳感器也可用作壓力覺傳感�。優(yōu)點是�(jié)�(gòu)簡單、彈性好、使用方�。缺點是碳素分布均勻性直接影響測量結(jié)果和受壓后恢�(fù)能力較差�
    ④碳素纖維式:以碳素纖維為上表層,下表層為基�,中間裝以氨基甲酸酯和金屬電極。接觸外界物體時碳素纖維受壓與電極接觸導(dǎo)�。優(yōu)點是柔性好,可裝于機械手臂曲面�,但滯后較大�
    ⑤氣動復(fù)位式:它有柔性絕緣表�,受壓時變形,脫離接觸時則由壓縮空氣作為�(fù)位的動力。與外界物體接觸時其�(nèi)部的彈性圓�(鈹銅�)與下部觸點接觸而導(dǎo)�。優(yōu)點是柔性好、可靠性高,但需要壓縮空氣源�

分類

    滑覺傳感器用于判斷和測量機器人抓握或搬運物體時物體所�(chǎn)生的滑移。它實際上是一種位移傳感器。按有無滑動方向檢測功能可分為無方向性、單方向性和全方向性三��
    ①無方向性傳感器有探針耳機式,它由藍寶石探�、金屬緩沖器、壓電羅謝爾鹽晶體和橡膠緩沖器組�。滑動時探針�(chǎn)生振�,由羅謝爾鹽�(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號。緩沖器的作用是減小噪聲�
    ②單方向性傳感器有滾筒光電式,被抓物體的滑移�?jié)L筒轉(zhuǎn)�,導(dǎo)致光敏二極管接收到透過碼盤(裝在滾筒的圓面上)的光信號,通過滾筒的轉(zhuǎn)角信號而測出物體的滑動�
    ③全方向性傳感器采用表面包有絕緣材料并構(gòu)成經(jīng)緯分布的�(dǎo)電與不導(dǎo)電區(qū)的金屬球(圖4)。當(dāng)傳感器接觸物體并�(chǎn)生滑動時,球�(fā)生轉(zhuǎn)�,使球面上的�(dǎo)電與不導(dǎo)電區(qū)交替接觸電極,從而產(chǎn)生通斷信號,通過對通斷信號的計�(shù)和判斷可測出滑移的大小和方向。這種傳感器的制作工藝要求較高�

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