触觉传感器、触觉事件的检测方法、装置及智能机器人制造方法及图纸

本申请公开了一种触觉传感器、触觉事件的检测方法、装置及智能机器人，涉及传感器领域。触觉传感器包括：第一波导内芯、第二波导内芯以及包层，包层包裹在第一波导内芯和第二波导内芯的外部；第一波导内芯和第二波导内芯在包层内平行且隔离排列；第一波导内芯的输入端与第一光源连接，第一波导内芯的输出端与第一光电接收器连接，第一波导内芯沿第一方向具有均匀的芯体宽度是相同的；第二波导内芯的输入端与第二光源连接，第二波导内芯的输出端与第二光电接收器连接，第二波导内芯中存在至少两个位置的芯体宽度是不同的。

Tactile sensor, tactile event detection method, device and intelligent robot

【技术实现步骤摘要】
触觉传感器、触觉事件的检测方法、装置及智能机器人
本申请实施例涉及传感器领域，特别涉及一种触觉传感器、触觉事件的检测方法、装置及智能机器人。
技术介绍
触觉传感器是用于机器人中模拟触觉功能的传感器。触觉是人与外界环境直接接触时的重要感觉功能，研制满足要求的触觉传感器是机器人发展中的技术关键之一。其中，基于光学原理实现的触觉传感器，由于其没有化学惰性，不受电磁干扰，重量轻等优势得到广泛应用。相关技术中，基于光学原理实现的触觉传感器包括：波导内芯(core)和包层(cladding)。通过波导内芯在受压变形时的光能损失对压力进行检测。其中，波导内芯束缚光在其中进行传播，当波导内芯受压产生形变时，在该波导内芯中传播的光被存在一部分泄露，从而导致从波导内芯的末端输出的光强变弱，根据光强变化确定光能损失，然后根据光能损失计算得到压力值。然而，通过上述方式对触觉事件进行检测时，仅能对触觉事件的压力值进行确定，而并不能确定该触觉事件在触觉传感器上的触觉位置。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种触觉传感器、触觉事件的检测方法、装置及智能机器人，可以同时检测到触摸压力和触摸位置。所述技术方案如下：根据本申请的一个方面，提供了一种触觉传感器，所述触觉传感器包括：第一波导内芯、第二波导内芯以及包层，所述包层包裹在所述第一波导内芯和所述第二波导内芯的外部；所述第一波导内芯和所述第二波导内芯在所述包层内平行且隔离排列；所述第一波导内芯的输入端与第一光源连接，所述第一波导内芯的输出端与第一光电接收器连接，所述第一波导内芯沿第一方向具有均匀的芯体宽度，所述第一方向是从所述输入端指向所述输出端的方向；所述第二波导内芯的输入端与第二光源连接，所述第二波导内芯的输出端与第二光电接收器连接，所述第二波导内芯沿所述第一方向具有变化的芯体宽度。根据本申请的另一方面，提供了一种智能机器人，所述智能机器人上包括机器皮肤，所述机器皮肤上设置有如上所述的触觉传感器。根据本申请的另一方面，提供了一种触觉事件的检测方法，应用于与上述触觉传感器相连的处理器中，所述方法包括：获取所述第一光源的第一入射光强和所述第一光电接收器的第一出射光强；根据所述第一入射光强和所述第一出射光强之间的第一光损失，计算得到所述触觉事件的压力值；获取所述第二光源的第二入射光强和所述第二光电接收器的第二出射光强；根据所述第二入射光强和所述第二出射光强之间的第二光损失，计算得到所述触觉事件的压力位置。根据本申请的另一方面，提供了一种触觉事件的检测装置，所述检测装置与触觉传感器相连，所述装置包括：获取模块，用于获取所述第一光源的第一入射光强和所述第一光电接收器的第一出射光强；压力计算模块，用于根据所述第一入射光强和所述第一出射光强之间的第一光损失，计算得到所述触觉事件的压力值；所述获取模块，用于获取所述第二光源的第二入射光强和所述第二光电接收器的第二出射光强；位置计算模块，用于根据所述第二入射光强和所述第二出射光强之间的第二光损失，计算得到所述触觉事件的压力位置。根据本申请的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现如上述本申请实施例中任一所述的触觉事件的检测方法。根据本申请的另一方面，提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括：处理器和存储器；所述处理器和所述存储器相连，所述存储器中存储有计算机指令，所述计算机指令被所述处理器执行时实现如上述本申请实施例中任一所述的触觉事件的检测方法。根据本申请的另一方面，提供了一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行如上述本申请实施例中任一所述的触觉事件的检测方法。本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:通过将第一波导内芯的芯体宽度在沿第一方向的各个位置上设置为相同的，将第二波导内芯的芯体宽度在沿第一方向的至少两个位置上设置为不同的，使用第一波导内芯来测量受到触觉时的压力值，使用第二波导内芯来测量受到受力位置，实现了“压力值+受力位置”的双重检测。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请一个示例性实施例提供的触觉传感器的第一截面图(或正视截面图)；图2是本申请另一个示例性实施例提供的第一波导内芯的第二截面图(或俯视截面图)；图3是本申请另一个示例性实施例提供的第二波导内芯的第二截面图(或俯视截面图)；图4是本申请另一个示例性实施例提供的第二波导内芯的第二截面图；图5是本申请另一个示例性实施例提供的第二波导内芯的第二截面图；图6是本申请另一个示例性实施例提供的触觉事件的检测方法的流程图；图7是本申请一个示例性实施例提供的触觉事件的检测方法的原理示意图；图8是本申请一个示例性实施例提供的智能机器人的示意图；图9是本申请一个示例性实施例提供的通过触觉传感器对智能机器人的抓取进行监控的流程图；图10是本申请一个示例性实施例提供的触觉事件的检测装置的结构框图；图11是本申请一个示例性的实施例提供的安装有触觉传感器的智能设备的结构框图。具体实施方式为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。图1是本申请一个示例性实施例提供的触觉传感器10的第一截面图。如图1所示，触觉传感器10包括：第一波导内芯12、第二波导内芯14以及包层16，包层16包裹在第一波导内芯12和第二波导内芯14的外部。第一波导内芯12和第二波导内芯14在包层16内平行且隔离排列。隔离排列是指第一波导内芯12和第二波导内芯14之间通过包层16隔开，以避免第一波导内芯12中传输的光逸散到第二波导内芯14中，或者避免第二波导内芯14中传输的光逸散到第一波导内芯12中。第一波导内芯12的输入端与第一光源121连接，第一波导内芯12的输出端与第一光电接收器122连接。由第一光源121发出的光，经过第一波导内芯12的传输后，由第一光电接收器122所接收。第一波导内芯12在不同位置的芯体宽度是相同(或均匀)的。也即，第一波导内芯12沿第一方向(或第二方向)具有均匀的芯体宽度，第一方向是从输入端指向输出端的方向。结合参考图2，图2示出了第一波导内芯12的第二截面图。第二截面图的截面与第一截面图的截面垂直，且两个截面均与第一波导内芯12的光传输方向平行。设第一波导内芯12的横截面是圆形，该芯体宽度即为图2中示出的半径d1。第一波导内芯12在不同位置的芯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种触觉传感器，其特征在于，所述触觉传感器包括：第一波导内芯、第二波导内芯以及包层，所述包层包裹在所述第一波导内芯和所述第二波导内芯的外部；/n所述第一波导内芯和所述第二波导内芯在所述包层内平行且隔离排列；/n所述第一波导内芯的输入端与第一光源连接，所述第一波导内芯的输出端与第一光电接收器连接，所述第一波导内芯沿第一方向具有均匀的芯体宽度，所述第一方向是从所述输入端指向所述输出端的方向；/n所述第二波导内芯的输入端与第二光源连接，所述第二波导内芯的输出端与第二光电接收器连接，所述第二波导内芯沿所述第一方向具有变化的芯体宽度。/n

【技术特征摘要】
1.一种触觉传感器，其特征在于，所述触觉传感器包括：第一波导内芯、第二波导内芯以及包层，所述包层包裹在所述第一波导内芯和所述第二波导内芯的外部；
所述第一波导内芯和所述第二波导内芯在所述包层内平行且隔离排列；
所述第一波导内芯的输入端与第一光源连接，所述第一波导内芯的输出端与第一光电接收器连接，所述第一波导内芯沿第一方向具有均匀的芯体宽度，所述第一方向是从所述输入端指向所述输出端的方向；
所述第二波导内芯的输入端与第二光源连接，所述第二波导内芯的输出端与第二光电接收器连接，所述第二波导内芯沿所述第一方向具有变化的芯体宽度。


2.根据权利要求1所述的触觉传感器，其特征在于，
所述第二波导内芯的芯体宽度沿第一方向逐渐变大；
或，
所述第二波导内芯的芯体宽度沿第二方向逐渐变大，所述第二方向是从所述输出端指向输入端的方向。


3.根据权利要求1所述的触觉传感器，其特征在于，
所述第一波导内芯的第一折射率大于所述包层的外层折射率；
所述第二波导内芯的第二折射率大于所述包层的外层折射率。


4.根据权利要求1至3任一所述的触觉传感器，其特征在于，
所述第一波导内芯的输入端和所述第二波导内芯的输入端均设置在所述触觉传感器的第一侧；
所述第一波导内芯的输出端与所述第二波导内芯的输出端均设置在所述触觉传感器的第二侧。


5.根据权利要求1至3任一所述的触觉传感器，其特征在于，
所述第一波导内芯的输入端设置在所述触觉传感器的第一侧，所述第一波导内芯的输出端设置在所述触觉传感器的第二侧；
所述第二波导内芯的输入端设置在所述触觉传感器的第二侧，所述第二波导内芯的输出端设置在所述触觉传感器的第一侧。


6.根据权利要求1至3任一所述的触觉传感器，其特征在于，
所述第一波导内芯和所述第二波导内芯包括：第一配比的聚二甲基硅氧烷；
所述包层包括：第二配比的聚二甲基硅氧烷。


7.根据权利要求1至4任一所述的触觉传感器，其特征在于，
所述第一光源和所述第二光源均为发光二极管；
所述第一光电接收器和所述第二光电接收器均为光电二极管。


8.一种智能机器人，其特征在于，所述智能机器人上包括机器皮肤，所述机器皮肤上设置有如权利要求1至7任一所述的触觉传感器。


9.一种触觉事件的检测方法，其特征在于，应用于与触觉传感器相连的处理器中，所述触觉传感器是如权利要求1至7任一所述的触觉传感器，所述方法包括：
获取所述第一光源的第一入射光强和所述第一光电接收器的第一出射光强；
根据所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎雄，张中，郑宇，张正友，
申请(专利权)人：腾讯科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44