The utility model provides a tetrahedral type of flexible three-dimensional force tactile sensor array, including a flexible three-dimensional force tactile sensor unit of structure array arrangement in flexible substrate within the same tetrahedron structure, the flexible three-dimensional force tactile sensor unit is prepared with flexible conductive rubber piezoresistive effect and on; end all tetrahedron structure are located in the same plane, and when to meet a tetrahedral structure of three side intersection for the origin of the O establishment of the tetrahedral structure of the three-dimensional coordinate system, the tetrahedron on the upper end of one side parallel to the Y axis, the other two point projection the edge of the falls on the positive X axis; on the face of the tetrahedron structure respectively and equivalent side three of the three resistors, the center of the lower side is provided with an output corresponding Electrical contact of a resistance signal. The utility model reduces the coupling degree of the sensor resistance data, and remarkably improves the mutual coupling precision and the response speed.
【技术实现步骤摘要】
一种正四面体式三维力柔性触觉传感器阵列
本技术涉及传感器
,具体是一种正四面体式三维力柔性触觉传感器阵列。
技术介绍
随着机器人传感技术的迅速发展,触觉传感器的研究越来越受到各国学术界和工业界的广泛关注。现今研制的柔性触觉传感器基本都具备了单维触觉传感功能,但机器人要安全可靠地抓取目标需要较好地控制机械手与目标物体之间的相对滑动,这就要求触觉传感器在具备良好的柔韧性的同时能够检测多维力。不仅如此,在诸如外科手术、康复和服务、航天等领域同样需要具有能够检测多维力信息的柔性触觉传感器。目前,国内外已经研制出多种三维力传感器,但是基于全柔性结构的触觉传感器比较少。中科院合肥智能机械研究所徐菲等人以导电橡胶为基体材料,通过采用并联电阻模型所研制的柔性触觉传感器,可对三维力实施检测。这种传感器具有一定的柔性,但是对制作加工的要求很高,并且对施加在表面上力的反应时间较长。合肥工业大学黄英等人申请的专利(CN103335754A)公开了一种全柔性三维力触觉传感器及压力敏感单元的制作,其特征是各三维力触觉传感单元在被检测区域表面呈阵列排布,相互之间利用柔性基体填充。中科院合肥智能机械研究所孙鑫等人申请的专利(CN103134622A)公开了一种三维力柔性触觉传感器阵列制备方法,利用“N”型立体支架作为可检测三维力的触觉传感器阵列微结构,每个微结构之间填充绝缘橡胶。上述两份专利中,制作加工简单,但是对微结构单元存在耦合,解耦算法复杂,不能实时检测施加在传感器表面上的力。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种结构简单、容易解耦、灵敏度高和稳定性强的正四面体式三维力柔性触觉传感 ...
【技术保护点】
一种正四面体式三维力柔性触觉传感器阵列,包括呈阵列排布在柔性基体内的若干结构相同的三维力柔性触觉传感单元,其特征在于:所述三维力柔性触觉传感单元均为由具有压阻效应的柔性导电橡胶制备而成的正四面体结构;所有正四面体结构的上端面均位于同一平面内,且满足当以某正四面体结构的三个下侧面的交点为原点O建立该四面体结构的三维直角坐标系时,该四面体结构的上端面的其中一条边平行于Y轴,另外两条边的交点投影落在X轴正向上;所述正四面体结构的上端面分别与三个下侧面等效构成三个电阻,所述下侧面的中心均设有用于输出相应电阻信号的电触点。
【技术特征摘要】
1.一种正四面体式三维力柔性触觉传感器阵列,包括呈阵列排布在柔性基体内的若干结构相同的三维力柔性触觉传感单元,其特征在于:所述三维力柔性触觉传感单元均为由具有压阻效应的柔性导电橡胶制备而成的正四面体结构;所有正四面体结构的上端面均位于同一平面内,且满足当以某正四面体结构的三个下侧面的交点为原点O建立该四面体结构的三维直角坐标系时,该四面体结构的上端面的其中一条边平行于Y轴,另外两条边的交点投影落在X轴正向上;所述正四面体结构的上端面分别与三个下侧面等效构成三个电阻,所述下侧面的中心均设有用于输出相应电阻信号的电触点。2.根据权利要求1所述的正四面体式三维力柔性触觉传感器阵列,其特征在于:所述正四面体结构的边长为7~11mm,处于同一行或同一列的两相邻正四面体结构的中心距离为14~18mm。3....
【专利技术属性】
技术研发人员:胡广宇,许玉云,杜肖肖,张鹏,赵星,潘宏青,孙玉香,曹会彬,双丰,
申请(专利权)人:中国科学院合肥物质科学研究院,
类型:新型
国别省市:安徽,34
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