用于检测物体的力和姿态的可变形传感器和方法技术

本发明专利技术提供了用于检测物体的力和姿态的可变形传感器和方法。一种方法包括从可变形传感器接收信号，该信号包括来自可变形膜中的变形区域的数据，该变形区域是利用设置在外壳内的内部传感器与物体接触而产生的，并且具有通过介质并朝向可变形膜底部表面的视场。该方法还基于可变形膜的变形区域确定物体的姿态。该方法还基于可变形膜的变形区域确定在可变形膜和物体之间施加的力的大小。

【技术实现步骤摘要】
用于检测物体的力和姿态的可变形传感器和方法相关申请的交叉引用本申请要求2017年9月26日提交的美国临时申请62/563,595的优先权，该临时申请通过引用整体并入。
本文描述的实施例一般涉及接触传感器，并且更具体地，涉及能够检测物体的接触和几何特征的可变形接触和几何/姿态传感器。实施例还涉及包含可变形接触和几何传感器的机器人。可变形性可以指例如可变形传感器的变形容易程度。空间分辨率可以指例如可变形传感器具有多少像素。像素的数量可以从1(例如，简单地检测与目标物体的接触的传感器)到数千或数百万(例如，由具有数千个像素的飞行时间传感器提供的密集传感器)或任何合适的数量。可变形性可以指可变形膜在接触目标物体时变形的容易程度。可变形传感器可以具有高空间分辨率，具有密集的触觉传感传感器，其被提供作为机器人的末端执行器，从而给予机器人像人的手指一样的良好触感。可变形传感器还可以具有深度分辨率以测量朝向和远离传感器的运动。
技术介绍
接触传感器用于确定一个物体是否与另一物体物理接触。例如，机器人通常使用接触传感器来确定机器人的一部分是否与物体接触。然后，机器人的控制可以至少部分地基于来自一个或多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测与物体相关的姿态和力的可变形传感器，其包括：外壳，其包括壳体和连接到壳体的上部的可变形膜，该外壳构造成填充有介质；和内部传感器，其设置在外壳内，具有被配置为引导通过介质并朝向可变形膜的底表面的视场，其中内部传感器被配置为输出由于与物体接触而在可变形膜内产生的变形区域。

【技术特征摘要】
2017.09.26 US 62/563,595;2018.03.01 US 15/909,7421.一种用于检测与物体相关的姿态和力的可变形传感器，其包括：外壳，其包括壳体和连接到壳体的上部的可变形膜，该外壳构造成填充有介质；和内部传感器，其设置在外壳内，具有被配置为引导通过介质并朝向可变形膜的底表面的视场，其中内部传感器被配置为输出由于与物体接触而在可变形膜内产生的变形区域。2.根据权利要求1所述的可变形传感器，其中所述壳体包括导管，所述导管被配置提供用于到达或来自所述可变形传感器的电力或信号的电缆；所述可变形传感器内的压力由加压参数指定，并且与所述可变形传感器的可变形性成反比；所述可变形传感器的可变形性通过由于膜材料或介质材料引起的所述外壳内的压力变化而改变；所述内部传感器还包括滤光器，所述滤光器设置在所述内部传感器的视场内并且被配置为散射由所述内部传感器发射的光学信号；所述内部传感器包括飞行时间传感器；所述可变形膜还包括滤光器层，所述滤光器层配置成散射由所述内部传感器发射的内部信号；或者设置在所述可变形膜的底表面上的滤光器层包括涂层或图案。3.根据权利要求1所述的可变形传感器，还包括设置在所述外壳内的多个内部传感器。4.一种用于基于传感器检测与物体相关联的姿态和力的方法，其包括：通过处理器接收来自可变形传感器的信号，该信号包括关于由于利用内部传感器与物体接触而产生的可变形膜中的变形区域的数据，所述内部传感器设置在外壳内并且具...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·阿尔斯波，R·L·泰德雷克，K·桥本，E·C·索贝尔，
申请(专利权)人：丰田研究所股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US