触滑觉传感器、柔性手指抓取系统及其抓取方法技术方案

本发明专利技术提供一种触滑觉传感器、柔性手指抓取系统及其抓取方法，通过触滑觉传感单元中的磁流变弹性体感应曲面及感应曲面电压采集电路，可将物体对磁流变弹性体感应曲面施加压力转变为电压信号，建立起电压信号与压力信息的关系，由采集到的电压信号可转换得到物体的抓取力信息；通过可旋转的传动一体化转轴、挡块及感应块电桥电路能将物体的滑移信息转化为电压信号，建立起电压信号与滑移信息的关系，由采集到的电压信号可转换得到物体的滑移信息，结合时间可得到滑移速度信息；触觉与滑觉解耦计算原理简单，计算量相对较小；结合材质感知神经网络模型进行记忆存储，下次有相同类型的物体时可直接施加对应压力，保证抓取的实时性、快速性和稳定性。

Tactile sensor, flexible finger grabbing system and grabbing method

【技术实现步骤摘要】
触滑觉传感器、柔性手指抓取系统及其抓取方法
本专利技术涉及机器人
，特别是涉及一种触滑觉传感器、柔性手指抓取系统及其抓取方法。
技术介绍
随着机器人技术的迅猛发展，对能在复杂环境下执行任务的机器人的需求日益增加。由于抓取作业的复杂性和特殊性，机器人抓取成功率低、损伤率高，柔性抓取和夹持已成为相关机器人研究的关键技术。现有技术中多结合触滑觉传感器进行柔性抓取，但是现有触滑觉传感器至少具有以下缺点：采用压阻薄膜式结构，一般为微型结构，结构复杂，加工制造困难，成本高；不能判断滑移方向及物体作用于器件的剪切力；触觉与滑觉信息解耦困难；传感原理复杂，不易进行计算，信息反馈方面存在一定的延时性。此外，机器人系统的抓取装置与触滑觉传感器分别独立制造，再集成融合，导致切合性及适应性并不是很好。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种全新结构的触滑觉传感器及柔性手指抓取系统，用于解决上述技术问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种触滑觉传感器，包括：触滑觉传感单元及机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种触滑觉传感器，其特征在于，包括：触滑觉传感单元及机架，所述触滑觉传感单元设置在所述机架上；/n所述触滑觉传感单元包括传动一体化转轴、磁流变弹性体感应曲面、感应曲面电压采集电路、滑觉信息传导块、磁流变弹性体感应块及感应块电桥电路；所述传动一体化转轴可旋转地设置在所述机架上；所述磁流变弹性体感应曲面设置在所述传动一体化转轴的侧面上，所述感应曲面电压采集电路与所述磁流变弹性体感应曲面电性连接；所述传动一体化转轴包括阶梯轴，两个所述滑觉信息传导块分别同径向地设置在所述阶梯轴的两个不同凹陷处；/n沿着垂直于所述阶梯轴的径向方向，每个所述滑觉信息传导块的两侧分别设有一个所述磁流变弹性体感应块，所述...

【技术特征摘要】
1.一种触滑觉传感器，其特征在于，包括：触滑觉传感单元及机架，所述触滑觉传感单元设置在所述机架上；
所述触滑觉传感单元包括传动一体化转轴、磁流变弹性体感应曲面、感应曲面电压采集电路、滑觉信息传导块、磁流变弹性体感应块及感应块电桥电路；所述传动一体化转轴可旋转地设置在所述机架上；所述磁流变弹性体感应曲面设置在所述传动一体化转轴的侧面上，所述感应曲面电压采集电路与所述磁流变弹性体感应曲面电性连接；所述传动一体化转轴包括阶梯轴，两个所述滑觉信息传导块分别同径向地设置在所述阶梯轴的两个不同凹陷处；
沿着垂直于所述阶梯轴的径向方向，每个所述滑觉信息传导块的两侧分别设有一个所述磁流变弹性体感应块，所述感应块电桥电路与四个所述磁流变弹性体感应块电性连接；
所述机架包括挡块，所述挡块对所述滑觉信息传导块及磁流变弹性体感应块进行限位阻挡。


2.根据权利要求1所述的触滑觉传感器，其特征在于，所述触滑觉传感单元还包括第一轴承及第二轴承，所述传动一体化转轴的一端设置在所述第一轴承的内孔中、另一端设置在所述第二轴承的内孔中；所述机架还包括机架本体，所述机架本体上设有第一轴承盛放槽及第二轴承盛放槽，所述第一轴承设置在所述第一轴承盛放槽中，所述第二轴承设置在所述第二轴承盛放槽中，使得所述传动一体化转轴可旋转地设置在所述机架上；所述机架还包括用于盛放所述滑觉信息传导块及磁流变弹性体感应块的盛放台，两个所述盛放台设置在所述机架本体上，沿着垂直于所述传动一体化转轴的径向方向，每个所述盛放台的两侧分别设有一个所述挡块。


3.一种柔性手指抓取系统，其特征在于，包括：
固定放置机架，其上放置有被抓取的物体；
直线滑轨丝杠传动装置，至少包括丝杠和套设在所述丝杠上的连接滑块，设置在所述固定放置机架上且所述丝杠的轴向垂直于所述物体所在平面；
连接板，与所述连接滑块连接；
柔性手指抓取装置，用来抓取所述物体且能实时反馈抓取所述物体时的滑移信息及抓取力信息，与所述连接板连接。


4.根据权利要求1所述的柔性手指抓取系统，其特征在于，所述直线滑轨丝杠传动装置还包括滑轨、滑轨丝杠固定支架及滑块升降驱动电机，所述滑轨与所述丝杠并行设置在所述滑轨丝杠固定支架上，所述连接滑块的一端设置在所述滑轨上、另一端套设在所述丝杠上，所述滑块升降驱动电机设置在所述滑轨丝杠固定支架的一端且所述滑块升降驱动电机的转轴与所述丝杠连接，所述滑块升降驱动电机带动所述丝杠转动，所述丝杠的转动带动所述连接滑块在所述滑轨上做直线运动。


5.根据权利要求4所述的柔性手指抓取系统，其特征在于，所述柔性手指抓取装置包括柔性手指第一指、柔性手指第二指、柔性手指第三指、第一驱动电机、第二驱动电机及第三驱动电机；所述柔性手指第一指可旋转地设置在所述连接板的一端，所述第一驱动电机设置在所述连接板上，所述第一驱动电机带动所述柔性手指第一指转动；所述柔性手指第二指可旋转地设置在所述连接板的另一端，所述第二驱动电机设置在所述连接板上，所述第二驱动电机带动所述柔性手指第二指转动，所述柔性手指第三指与所述柔性手指第二指远离所述连接板的一端可旋转地连接，所述第三驱动电机设置在柔性手指第三指与所述第二柔性手指的连接处，所述第三驱动电机带动所述柔性手指第三指转动。


6.根据权利要求5所述的柔性手指抓取系统，其特征在于，所述柔性手指第一指包括第一指机架、权利要求2所述的触滑觉传感单元、轴承端盖、第一指帽及第一防尘罩；
所述第一指机架包括第一机架本体及第一旋转轴，所述第一旋转轴设置在所述第一机架本体靠近所述连接板的一端，所述第一旋转轴与所述第一驱动电机的转轴连接；所述触滑觉传感单元可旋转地设置在所述第一指机架上，所述第一机架本体上设有第三轴承盛放槽及第四轴承盛放槽，所述第一轴承设置在所述第三轴承盛放槽中，所述第二轴承设置在所述第四轴承盛放槽中，所述第三轴承盛放槽及第四轴承盛放槽外露的一侧分别设有所述轴承端盖；
所述第一指机架还包括盛放台及挡块，两个所述盛放台设置在所述第一机架本体上，所述盛放台盛放所述滑觉信息传导块及磁流变弹性体感应块，沿着垂直于所述传动一体化转轴的径向方向，每个所述盛放台的两侧分别设有一个所述挡块，所述挡块对所述滑觉信息传导块及磁流变弹性体感应块进行限位阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：林远长，肖计春，代康，刘宗辉，
申请(专利权)人：中国科学院重庆绿色智能技术研究院，
类型：发明
国别省市：重庆;50