触觉传感器及机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种触觉传感器及机器人，涉及传感器技术领域。触觉传感器包括：光电探测结构和设置于光电探测结构上的触碰结构，光电探测结构包括具有感光面的光电探测单元，触碰结构包括具有多个标记点的弹性导光单元和具有多个成像小孔的遮光单元，遮光单元设置于弹性导光单元和光电探测单元之间，成像小孔设置为将标记点成像在感光面上生成光斑信息，光电探测单元设置为将光斑信息转化为电信号。本发明专利技术实施例通过采用遮光单元上的成像小孔作为成像元件，避免了凸透镜成像至少4倍焦距的成像要求，减薄了触觉传感器的整体厚度，缩减了触觉传感器所需的安装空间，适用于机械手应用要求。

【技术实现步骤摘要】
触觉传感器及机器人
本专利技术涉及传感器
，更具体地，涉及一种触觉传感器及机器人。
技术介绍
在机器人技术快速发展的今天，越来越多的人力劳动能够被各类的机器人完成，极大地提高了生产效率、降低了生产成本，同时也降低了人的劳动强度。随着机器人应用的普及，机器人的应用场景也正在逐渐由可预知的结构化场景(如生产线、自动化仓库等)向难以预知的非结构化场景(如家用、野外等)扩展。在生产生活中，对物品的抓取是很多应用场景下机器人使用机械手需要完成的重要操作。但是目前为止，机械手在抓取操作中的表现与人手仍有很大的差距，尤其是在抓取外形、质量和表面摩擦系数等物理属性未知的物体时。有研究表明，人手在抓取物体的过程中，触觉所提供的丰富的信息对于抓取力的控制、抓取点的选取有重要作用，从而能够实现可靠的抓取；因此，对于机械手，触觉传感器的性能将直接影响到机械手抓取的可靠性。对于机械手，由于其机械手指体积小，触碰传感器的安装位置和布线空间都会受到极大限制。而目前使用光电探测元件作为敏感元件的触觉传感器直接采用微型相机作为图像采集装置，由于相机镜头是凸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种触觉传感器，其特征在于，包括：光电探测结构和设置于所述光电探测结构上的触碰结构，所述光电探测结构包括具有感光面的光电探测单元，所述触碰结构包括具有多个标记点的弹性导光单元和具有多个成像小孔的遮光单元，所述遮光单元设置于所述弹性导光单元和所述光电探测单元之间，所述成像小孔设置为将所述标记点成像在所述感光面上生成光斑信息，所述光电探测单元设置为将所述光斑信息转化为电信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种触觉传感器，其特征在于，包括：光电探测结构和设置于所述光电探测结构上的触碰结构，所述光电探测结构包括具有感光面的光电探测单元，所述触碰结构包括具有多个标记点的弹性导光单元和具有多个成像小孔的遮光单元，所述遮光单元设置于所述弹性导光单元和所述光电探测单元之间，所述成像小孔设置为将所述标记点成像在所述感光面上生成光斑信息，所述光电探测单元设置为将所述光斑信息转化为电信号。


2.根据权利要求1所述的触觉传感器，其特征在于：所述标记点与所述成像小孔一一对应，所述标记点在所述感光面上的正投影包含对应的所述成像小孔在所述感光面的正投影。


3.根据权利要求1所述的触觉传感器，其特征在于：所述成像小孔的长度为0.06毫米-0.10毫米，所述成像小孔的直径为0.06毫米-0.173毫米，所述成像小孔的间距为0.5毫米～2毫米。


4.根据权利要求3所述的触觉传感器，其特征在于：所述成像小孔的长径比为1.00-1.9。


5.根据权利要求3所述的触觉传感器，其特征在于：所述成像小孔与所述标记点的间距为0.5毫米-2.0毫米，所述成像小孔与感光面的间距为0.5毫米-2.0毫米。


6.根据权利要求1所述的触觉传感器，其特征在于：所述标记点包括荧光标记点，所述荧光标记点设置于所述弹性导光单元背离所述遮光单元的一侧。


7.根据权利要求6所述的触觉传感器，其特征在于：所述荧光标记点包括红色荧光标记点、绿色荧光标记点和蓝色荧光标记点，多个所述荧光标记点多行多列排布，且相邻行或列交错...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜峣，张伦玮，眭若旻，李铁民，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11