触觉传感器的发展.pdfVIP

维普资讯 皂 毒 情 ， 『() f7『 嘶 。／ ＼一 触 觉 传 感 器 的 发 展 北京市第三城市建设工程公司 白韶红 — — — — — — — 一 一 叙 词：触觉传感器 阵列 触觉图象传感嚣 发展趋势 一 、 概 述 墨 触觉传感器随着现代机器 人 的诞生和发展．得 以出现和 发展。1960--1970年，现代 机 器人诞生了，随之出现 r振动触觉传感器等成果。 尤其是 1980年以后．各种物理传感器都开始应用 于触觉敏感领域，随着硅微加_．『技术和计算机技 求的发展．触觉传感器实现了集成化 微型化和硅 材料化。 触觉传感器的分类方法掘多．按所采用敏感 元件的不同可分为压阻、电窖、匿电 光纤和磁场 等形式；按使用材料的不I司又可分为导电橡胶、 I 鞋觉恃粤 嚣的基皇 式 硅橡胶、单晶硅和多晶硅等形式。本文分触觉传 感 器、触 觉传感 器阵列 (array)和 触世 图象 2．变接触面积传感嚣 (image)传感器三部分叙述。 图 1b是w D Hi11is研制的 类接触耐积 可变式触觉传感器，其敏感元件是…组小弹性钮， 二、触觉传盛器的结构和原理 它们与刚性基座相接触。当这些敏感元件受力 人的触觉是一个极其复杂 的参量．它可 以同 后．每个弹性钲与基座之问接触面积的变化与教 时感觉到教接触对象的温度、表面粗糙度、形状、 测力成平方关系。这种传感器的分辨力优于笔尖 R寸和运动状态等参数。因此，制造能 同时测量 阵列。 这些参量的传感器是触觉传感器的研究任务。 3．变厚度传感嚣 综台有关资料，可将触觉传感器分为笔尖阵 图 】c是 BV JayaWant等人研制的 娄变 列、变面积、变厚度和压敏等四种形式。 厚度触觉传感器。它的原理是根据 一些弹性材料 1．笔 阵列 的几何特性与厚度相关的性质，有些材料的几伺 图 1a是 HJWamecke等人研 制 的最早 的 特性随厚度增加而增加．有些则减小。 笔尖阵列触觉传感器．它 由一个宽间距位移传感 4．压敏或导电弹性体传癌器 器矩阵组成。将一组可移动的笔尖安装在一个平 图ld的压敏触觉传感器最 早足 由w．E 板上．位移传感器与之相联。在无负载情况下．笔 Swyder等人研制的．它的弹性体采用天然橡胶 尖阵列由弹性力维持在一参考位置．当它与被测 在硫化前扩散入碳或银离子制成。另一种雎敏传 对象接触笔尖发生运动后，位移传感器将检测出 感器是采用类似于PvDF聚台物的压 电式触览 该运动。 传感器，这种材料柔刚结台．体积较轻而易于商品 维普资讯 化．厚度可达 91Jm。 和信噪比降低。 大多数高灵敏度触觉传感器都是以阵列形式