应激传感系统及应用应激传感系统的机器人技术方案

本申请提供一种应激传感系统及应用应激传感系统的机器人。所述应激传感系统包括柱体、多个固定环、压力传感装置和电路装置。所述多个固定环间隔套设于所述柱体的外表面。所述压力传感装置设置于所述多个固定环中的相邻两个固定环之间。所述电路装置与所述压力传感装置电连接，用以确定施加于所述应激传感系统的压力大小及位置。

【技术实现步骤摘要】
应激传感系统及应用应激传感系统的机器人
本申请涉及传感器领域，尤其涉及一种应激传感系统及应用应激传感系统的机器人。
技术介绍
应激性是指生物在接受外界刺激时迅速做出保护自己行为的反应，该反应不经过大脑，因此反应非常迅速。动物应激性十分复杂，动物应激性依靠神经反射，如人手指碰到图钉是先迅速抽离再会感觉疼痛。应激反应是通过脊髓进行控制，反射就是应激的一种形式，其反射弧主要包括感受器、传入神经元、神经中枢、传出神经元和效应器。机器人是自动执行工作的机器装置，能够协助或取代人类工作。随着机器人技术的发展，机器人应用领域的不断扩大。仿人机器人是机器人研究领域中用于实现人机情感交互一个重要方向。“仿人”的意义在于使得机器人具有类人的感知和/或交互能力。基于人类的应激性原理进行仿生可以提高机器人对外界刺激处理的实时性，可以满足机器人对环境智能感知和自调整的要求。目前有一些机器人的机械手上己安装有压力传感器，使其具有感知压力的功能。然而现有的压力传感器只能侦测直接作用于该压力传感器的压力，但是，却无法计算某些未直接作用于该压力传感器却引起机器人形变的作用力，从而使得机器人的压力感知的灵敏度存在一定的局限性。
技术实现思路
基于以上，有必要针对机器人压力感知的灵敏度低的问题，提供一种应激传感系统及应用应激传感系统的机器人。本申请提供一种应激传感系统及应用应激传感系统的机器人。所述应激传感系统包括柱体、多个固定环、压力传感装置和电路装置。所述多个固定环间隔套设于所述柱体的外表面。所述压力传感装置设置于所述多个固定环中的相邻两个固定环之间。所述电路装置与所述压力传感装置电连接，用以确定施加于所述应激传感系统的压力大小及位置。在其中一个实施例中，所述多个固定环中的每个固定环为优弧环。在其中一个实施例中，所述压力传感装置包括PCB板、弹簧组和感应单元，所述PCB板设置于所述弹簧组表面，所述PCB板表面设置有感应单元。在其中一个实施例中，所述PCB板包括上PCB板和与所述上PCB板正对设置的下PCB板，所述上PCB板和所述下PCB板分别设置于所述弹簧组的上表面、下表面。在其中一个实施例中，所述感应单元包括半导体应变片以及与所述半导体应变片连接的导电圆片。在其中一个实施例中，所述半导体应变片与所述导电圆片之间以三角交错阵列的方式连接。在其中一个实施例中，所述电路装置包括电流测量结构、主板和多个单刀三掷开关。在其中一个实施例中，所述应激传感系统还包括耳式连接件，所述耳式连接件与所述固定环之间通过螺栓连接。在其中一个实施例中，所述耳式连接件交错分布于所述柱体的两侧。在其中一个实施例中，一种应用应激传感系统的机器人，包括上述任一项所述的应激传感系统。在本申请所提供的应激传感系统及应用应激传感系统的机器人中，当有外力作用时，所述多个固定环在外力或者机械结构的形变作用下，将会对所述压力传感装置产生挤压。这样所述应激传感系统即可通过所述多个固定环将外力传输至所述压力传感装置。这样所述压力传感装置在所述多个固定环的挤压下所产生的形变下将导致其电阻值发生改变，所述电路装置从而可以根据变化的电阻值确定施加于所述压力传感装置的外力大小以及外力作用位置，并且驱动安装所述应激传感系统的机械结构逃离危险。这样所述应激传感系统不仅可以检测直接作用于所述压力传感装置的作用力，还可以检测使应用所述应激传感系统的机械结构变形的作用力，大大提高了所述应激传感系统的灵敏度。另外，由于所述固定环套设于所述柱体的外表面，在外力作用于所述应激传感系统时，可以通过所述固定环挤压所述压力传感装置将外力传输至所述柱体。由于所述柱体具有较强的压缩模量和拉伸模量，这样在收到外力作用产生变形后，可以如同人体脊髓一样在产生弯曲后恢复直立，从而可以对所述应激传感系统具有较好的保护作用。附图说明图1为本申请一实施例提供的所述应激传感系统结构示意图；图2为本申请一实施例提供的所述应激传感系统的前视图；图3为本申请一实施例提供的所述应激传感系统的后视图；图4为本申请一实施例提供的所述应激传感系统的侧视图；图5为本申请一实施例提供的所述压力传感装置的结构示意图；图6为本申请一实施例提供的所述感应单元的结构示意图；图7为本申请一实施例提供的所述应激传感系统的控制电路图。附图标记说明10：柱体20：固定环30：压力传感装置310：PCB板311：上PCB板312：下PCB板320：弹簧组330：感应单元331：半导体应变片332：导电圆片40：电路装置41：电流测量结构42：主板43：单刀三掷开关50：耳式连接件100：应激传感系统具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本申请的应激传感系统进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。请参见附图1-4，本申请提供一种应激传感系统100，所述应激传感系统100包括柱体10、多个固定环20、压力传感装置30和电路装置40。所述多个固定环20间隔套设于所述柱体10的外表面。所述压力传感装置30设置于所述多个固定环20中的相邻两个固定环20之间。所述电路装置40与所述压力传感装置30电连接，用以确定施加于所述应激传感系统100的压力大小及位置。所述柱体10由热塑性聚酯材料(TPEE)加工制成，可用通过普通注塑机挤出成型。这样所述柱体10具有较强的压缩模量和拉伸模量，易于弯曲也易于恢复直立状态，这样对所述应激传感系统100和应用所述应激传感系统100的机械结构具有一定的保护作用。所述柱体10可以为圆柱体或者棱柱体，优选为圆柱体。在本实施例中，当有外力作用时，所述多个固定环20在外力或者机械结构的形变作用下，将会对所述压力传感装置30产生挤压，这样所述应激传感系统100即可通过所述多个固定环20将外力传输至所述压力传感装置30。所述压力传感装置30在所述多个固定环20的挤压所产生的形变下将导致其电阻值发生改变，所述电路装置40从而可以根据变化的电阻值确定施加于所述压力传感装置30的外力大小以及外力作用位置，并且驱动安装所述应激传感系统100的机械结构逃离危险。这样所述应激传感系统100不仅可以检测直接作用于所述压力传感装置30的作用力，还可以检测使应用所述应激传感系统100的机械结构变形的作用力，大大提高了所述应激传感系统100的灵敏度。另外，由于所述固定环20套设于所述柱体10的外表面，在外力作用于所述应激传感系统100时，可以通过所述固定环20挤压所述压力传感装置30将外力传输至所述柱体10。由于所述柱体10具有较强的压缩模量和拉伸模量，这样在收到外力作用产生变形后，可以如同人体脊髓一样在产生弯曲后恢复直立，从而可以对所述应激传感系统100具有较好的保护作用。在一个实施例中，所述多个固定环20中的每个固定环为优弧环。所述优弧环为在薄壁圆筒件上开一劣弧开口。所述优弧环用于支撑和固定所述柱体。所述劣弧开口为所述柱体10和应用所述应激传感系统100的机械结构提供粘结的空间。由于所述柱体10具有一定的缓冲功效，这样可以避免应用所述应激传感系统的机械结构的内部震动不会传递给所述应激传感系统100，从而减小对破坏外力测量的干扰。请参见附图5，在一个实施例中，所述压力传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应激传感系统(100)，其特征在于，包括：柱体(10)；多个固定环(20)，所述多个固定环(20)间隔套设于所述柱体(10)的外表面；压力传感装置(30)，设置于所述多个固定环(20)中的相邻两个固定环之间；电路装置(40)，与所述压力传感装置(30)电连接，用以确定施加于所述应激传感系统(100)的压力大小及位置。

【技术特征摘要】
1.一种应激传感系统(100)，其特征在于，包括：柱体(10)；多个固定环(20)，所述多个固定环(20)间隔套设于所述柱体(10)的外表面；压力传感装置(30)，设置于所述多个固定环(20)中的相邻两个固定环之间；电路装置(40)，与所述压力传感装置(30)电连接，用以确定施加于所述应激传感系统(100)的压力大小及位置。2.如权利要求1所述的应激传感系统，其特征在于，所述多个固定环(10)中的每个固定环为优弧环。3.如权利要求1所述的应激传感系统，其特征在于，所述压力传感装置(30)包括PCB板(310)、弹簧组(320)和感应单元(330)，所述PCB板(310)设置于所述弹簧组(320)表面，所述PCB板(310)表面设置有感应单元(330)。4.如权利要求3所述的应激传感系统，其特征在于，所述PCB板(310)包括上PCB板(311)和与所述上PCB板(311)正对设置的下PCB板(312)，所述上PCB板(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建富，冯平法，罗文涛，郁鼎文，吴志军，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11