用于机器人触觉和非触摸间隔感知的柔性双模态传感器规划

  的开发仍然是触觉感知的技能应战。关于传统的非触摸式传感，一般运用视觉辨认和声学反射。视觉辨认检测更适合长间隔检测，长间隔检测受分辨率约束，一般会被短间隔内的其他事物遮挡。声反射检测既可以适用于短间隔检测，也可以适用于长间隔检测，但发射超声波比较来说较高的功耗将极大地约束其使用场景。此外，传统的非触摸式传感办法一般难以使用于柔性传感器中。

  本文所提出的传感器结构如图1所示。柔性传感器上层为3×3的依据电场检测原理的平面叉指电极阵列，用于丈量非触摸间隔信息。基层为4×4的截锥形压力传感单元，用于丈量外部触摸压力。两种感知单元都经过级联组件和不同的检测单元嵌套安置进行封装，意图是削减不同信号之间的搅扰。传感器的作业原理和制作流程如图2和图3所示。

  制备的柔性双模态传感器具有0.33V/N的压力测验高活络度以及5.5N的压力查验测验规模，4cm内对绝缘物体和导电物体均具有高活络间隔查验测验才能，此外传感器还具有十分杰出的信号稳定性和可重复性，传感器的详细信号测验成果别离如图4和图5所示。

  随后将双模态传感器安装在机械臂上，进行物体的抓取和碰撞检测试验，如图6和图7的依据成果得出，该传感器能精确丈量物体之间的散布触摸力和间隔，完成全过程的触觉感知，所提出的传感器在机器人操作和安全作业使用中具有巨大的潜力。