【技术实现步骤摘要】
基于图像的触觉传感方法、微型化装置及装置制备方法
本专利技术涉及智能感知
及柔性触觉传感器领域，更具体地，涉及一种基于图像的触觉传感方法、微型化装置及装置制备方法。
技术介绍
如今触觉感知在机器人运用领域的需求越来越大，机器人能够精准地完成各种精细、高难度的工作时要求其必须能够检测空间多维力，需要一种集成化、微型化的触觉传感方法作为支持，在兼顾三维力测量的同时，又能像真正的人手一样具有柔韧性和高度的集成化。触觉传感方法的研究迫在眉睫。目前，对于触觉传感方法的研究，主要是基于应变式、压电式、电容式和压阻式这几类。其中，应变式传感器普遍柔性较差，不适合机器人的柔性皮肤。压电式传感器工作稳定、对外力响应灵敏，但由于它有较大的内部阻力，仅适用于测量有限的动态力，而几乎无法测量静态力，因此在三维力的分解方面有一定的困难。电容式传感器则由于体积的限制，传感电容往往较小，造成测量容易受到寄生电容的强干扰，而且精确的测量电路也比较复杂，大大限制了其在实际中的应用。电阻式传感器由于内部交叉点较多，从而造成解耦相对困难，且阵列式传...
【技术保护点】
1.一种基于图像的触觉传感方法，其特征在于，包括：/n利用发光源向微柱的顶端方向投射光线，所述光线透过所述微柱和基底射出；所述微柱位于所述基底上，构成柔性透明微柱阵列；/n利用设置于所述柔性透明微柱阵列底部的图像传感器接收射出的所述光线，生成微柱形变图像；/n将所述微柱形变图像输入至解耦网络模型，输出施加在所述柔性透明微柱阵列上的三维力的三维感知数据；/n其中，所述解耦网络模型是基于所述柔性透明微柱阵列受标准三维力作用后的样本光斑图像以及对应的识别标签进行训练后获得的。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于图像的触觉传感方法，其特征在于，包括：
利用发光源向微柱的顶端方向投射光线，所述光线透过所述微柱和基底射出；所述微柱位于所述基底上，构成柔性透明微柱阵列；
利用设置于所述柔性透明微柱阵列底部的图像传感器接收射出的所述光线，生成微柱形变图像；
将所述微柱形变图像输入至解耦网络模型，输出施加在所述柔性透明微柱阵列上的三维力的三维感知数据；
其中，所述解耦网络模型是基于所述柔性透明微柱阵列受标准三维力作用后的样本光斑图像以及对应的识别标签进行训练后获得的。
2.根据权利要求1所述的基于图像的触觉传感方法，其特征在于，在所述利用发光源向微柱的顶端方向投射光线之前，还包括：
将所述发光源设置为发光薄膜；
将所述发光薄膜旋涂于所述微柱的顶端；
将所述柔性透明微柱阵列除底部以及所述微柱除顶端部位之外的其它部位涂覆挡光材料层。
3.根据权利要求1所述的基于图像的触觉传感方法，其特征在于，在所述利用发光源向微柱的顶端方向投射光线之前，还包括：
将所述发光源设置为发光薄膜；
在每个所述微柱的顶端涂覆挡光材料层；
将所述发光薄膜旋涂于所述挡光材料层上。
4.根据权利要求3所述的基于图像的触觉传感方法，其特征在于，
所述微柱为直径加宽微柱，所述直径加宽微柱的直径为500μm-1cm。
5.根据权利要求1所述的基于图像的触觉传感方法，其特征在于，在所述利用发光源向微柱的顶端方向投射光线之前，还包括：
将所述发光源设置为荧光涂层；
在每个所述微柱的顶端涂覆所述荧光涂层；
在所述柔性透明微柱阵列除底部之外的其它部位涂覆挡光材料层。
6.根据权利要求1所述的基于图像的触觉传感方法，其特征在于，在所述利用发光源向微柱的顶端方向投射光线之前，还包括：
在每个所述微柱的顶端涂覆挡光材料层；
在所述挡光材料层的外层旋涂所述发光源；
在所述发光源与所述挡光材料层之间设置光栅层，所述光栅层用于使所述光线垂直入射至所述微柱的顶端；
将所述发光源设置为发光薄膜或荧光涂层。
7.根据权利要求2-6任一所述的基于图像的触觉传感方法，其特征在于，还包括：
在所述挡光材料层接近所述微柱的内侧增设变量显色层。
8.一种基于图像的微型化触觉传感装置，其特征在于，包括：
发光源、柔性透明微柱阵列、...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭霄亮，石晓晓，俞度立，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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