本申请实施例公开了一种触觉传感器及其参数测试方法、装置及存储介质，该触觉传感器由内芯、包层以及波导光栅构成，包层包裹波导光栅和内芯，波导光栅为周期性结构，内芯为蛇形结构。其中，触觉传感器中包括多个触觉传感点，一个触觉传感点对应一个波导光栅，不同的触觉传感点对应的波导光栅的光栅周期不同。采用本申请实施例，可使触觉传感器更具有柔性，并提高了触觉传感器的传感空间分辨率。并提高了触觉传感器的传感空间分辨率。并提高了触觉传感器的传感空间分辨率。
【技术实现步骤摘要】
触觉传感器及其参数测试方法、装置及存储介质
[0001]本申请涉及光学领域，尤其涉及一种触觉传感器及其参数测试方法、装置及存储介质。
技术介绍
[0002]随着智能机器人行业的不断发展，用于在智能机器人中模仿触觉功能的触觉传感器显得尤为重要。目前，触觉传感器可以包括基于不同原理(如光学原理)的不同类型的触觉传感器(如光学触觉传感器)。传统的光学触觉传感器可以为光纤光栅，光纤光栅主要由石英玻璃构成，不具备柔性；同时，由于光纤光栅中的内芯折射率和包层折射率的差接近千分之三，只能承受厘米级的弯曲损耗，无法承受毫米和微米级别的弯曲损耗。此外，通过传统的光纤光栅刻写方式对光纤光栅的内芯折射率进行调制的过程中，通常需要厘米级长度的光栅区域才能获得较好的信噪比，导致了光纤光栅的传感空间分辨率低。
技术实现思路
[0003]本申请实施例提供一种触觉传感器及其参数测试方法、装置及存储介质，可使触觉传感器更具有柔性，并提高了触觉传感器的传感空间分辨率。
[0004]本申请实施例一方面提供一种触觉传感器，该触觉传感器由内芯、包层以及波导光栅构成，包层包裹波导光栅和内芯，波导光栅为周期性结构，内芯为蛇形结构；
[0005]其中，触觉传感器中包括多个触觉传感点，一个触觉传感点对应一个波导光栅，不同的触觉传感点对应的波导光栅的光栅周期不同。
[0006]可选的，触觉传感器还包括标记物，标记物用于标记内芯的光路。
[0007]其中，内芯由光敏性不可拉伸的透明高透光材料制成，包层由热固型可拉伸的透明高透光硅胶材料制成，内芯的光折射率大于包层的光折射率。
[0008]其中，波导光栅为矩形周期性结构、三角形周期性结构或者圆柱形周期性结构，且波导光栅与内芯等高、波导光栅与内芯不等高、波导光栅与内芯不具有接触面、或者波导光栅与内芯的上表面具有接触面。
[0009]其中，触觉传感器的表面具有至少一个圆台，一个圆台下完全覆盖至少三个触觉传感点，至少三个触觉传感点的结构为中心对称分布结构，且一个圆台的中心位置与至少三个触觉传感点的对称中心重合。
[0010]可选的，内芯的光折射率和包层的光折射率之间的差值可以大于或者等于预设光折射率差值(如0.04或者其它值)。
[0011]本申请实施例一方面提供一种触觉传感器的参数测试方法，包括：
[0012]采集各波导光栅对应的各触觉传感点的光栅光谱，并基于各触觉传感点的光栅光谱确定各触觉传感点对应的目标波长漂移量，一个触觉传感点对应一个目标波长漂移量；
[0013]获取波长漂移量和传感参数之间的多组第一对应关系，基于各目标波长漂移量和多组第一对应关系中确定出各目标波长漂移量对应的传感参数；
[0014]将各目标波长漂移量对应的传感参数确定为各触觉传感点的传感参数，该传感参数包括温度或者压力。
[0015]本申请实施例一方面提供一种触觉传感器的参数测试装置，包括：
[0016]漂移量确定模块，用于采集各波导光栅对应的各触觉传感点的光栅光谱，并基于各触觉传感点的光栅光谱确定各触觉传感点对应的目标波长漂移量，一个触觉传感点对应一个目标波长漂移量；
[0017]第一确定模块，用于获取波长漂移量和传感参数之间的多组第一对应关系，基于各目标波长漂移量从多组第一对应关系中确定出各目标波长漂移量对应的传感参数；
[0018]第二确定模块，用于将各目标波长漂移量对应的传感参数确定为各触觉传感点的传感参数，该传感参数包括压力或者温度。
[0019]其中，上述装置还包括：
[0020]折射率确定模块，用于基于内芯的形状、尺寸、光折射率以及包层的光折射率确定内芯的有效折射率；
[0021]光栅周期确定模块，用于基于预设反射波长、内芯的有效折射率以及任一波导光栅的阶数，确定任一波导光栅的光栅周期，以得到各波导光栅的光栅周期；
[0022]传感点确定模块，用于基于各波导光栅的光栅周期确定各波导光栅对应的各触觉传感点。
[0023]其中，触觉传感点的光栅光谱为透射光谱，透射光谱中包括第一透射波段和第二透射波段，第二透射波段为第一透射波段漂移后的透射波段；
[0024]漂移量确定模块包括：
[0025]第一波长确定单元，用于从任一触觉传感点的透射光谱中确定出第一透射波段上第一凹峰对应的第一透射波长、以及第二透射波段上的第二凹峰对应的第二透射波长，其中第二凹峰为第二透射波段上与第一凹峰对应的凹峰；
[0026]第一漂移量确定单元，用于基于第一凹峰对应的第一透射波长与第二凹峰对应的第二透射波长，确定任一触觉传感点对应的目标波长漂移量，以得到各触觉传感点对应的目标波长漂移量。
[0027]其中，触觉传感点的光栅光谱为反射光谱，反射光谱中包括第一反射波段和第二反射波段，第二反射波段为第一反射波段漂移后的反射波段；
[0028]漂移量确定模块包括：
[0029]第二波长确定单元，用于从任一触觉传感点的反射光谱中确定出第一反射波段上第一凸峰对应的第一反射波长以及第二反射波段上的第二凸峰对应的第二反射波长，其中第二凸峰为第二反射波段上与第一凸峰对应的凸峰；
[0030]第二漂移量确定单元，用于基于第一凸峰对应的第一反射波长与第二凸峰对应的第二反射波长，确定任一触觉传感点的目标波长漂移量以得到各触觉传感点对应的目标波长漂移量。
[0031]其中，各触觉传感点的传感参数包括各触觉传感点的压力；
[0032]上述装置还包括：
[0033]获取模块，用于获取多组第二对应关系，一组第二对应关系中包括一个圆台下覆盖的各触觉传感点的压力与圆台的切向力之间的对应关系；
[0034]切向力确定模块，用于基于至少一个圆台中的目标圆台所覆盖的各目标触觉传感点的压力，从多组第二对应关系中确定出各目标触觉传感点的压力对应的切向力，并将各目标触觉传感点的压力对应的切向力确定为目标圆台的切向力。
[0035]本申请一方面提供了一种计算机设备，包括：处理器、存储器、网络接口；
[0036]该处理器与存储器、网络接口相连，其中，网络接口用于提供数据通信功能，该存储器用于存储计算机程序，该处理器用于调用该计算机程序，以执行本申请实施例中上述一方面中的触觉传感器的参数测试方法。
[0037]根据本申请的一个方面，提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述一方面提供的触觉传感器的参数测试方法。
[0038]在本申请实施例中，触觉传感器中具有周期性结构的波导光栅和蛇形结构的内芯，可使该触觉传感器更具有柔性，并提高了触觉传感器的传感空间分辨率。计算机设备在确定触觉传感器中各波导光栅对应的各触觉传感点之后，可以基于各触觉传感点的光栅光谱确定各触觉传感点对应的目标波长漂移量，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种触觉传感器，其特征在于，所述触觉传感器由内芯、包层以及波导光栅构成，所述包层包裹所述波导光栅和所述内芯，所述波导光栅为周期性结构，所述内芯为蛇形结构；其中，所述触觉传感器中包括多个触觉传感点，一个触觉传感点对应一个波导光栅，不同的触觉传感点对应的波导光栅的光栅周期不同。2.根据权利要求1所述的触觉传感器，其特征在于，所述内芯由光敏性不可拉伸的透明高透光材料制成，所述包层由热固型可拉伸的透明高透光硅胶材料制成，所述内芯的光折射率大于所述包层的光折射率。3.根据权利要求1或2所述的触觉传感器，其特征在于，所述波导光栅为矩形周期性结构、三角形周期性结构或者圆柱形周期性结构，且所述波导光栅与所述内芯等高、所述波导光栅与所述内芯不等高、所述波导光栅与所述内芯不具有接触面、或者所述波导光栅与所述内芯的上表面具有接触面。4.根据权利要求1或2所述的触觉传感器，其特征在于，所述触觉传感器的表面具有至少一个圆台，一个圆台下完全覆盖至少三个触觉传感点，所述至少三个触觉传感点的结构为中心对称分布结构，且所述一个圆台的中心位置与所述至少三个触觉传感点的对称中心重合。5.一种触觉传感器的参数测试方法，其特征在于，所述方法适用于如权利要求1
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4所述的触觉传感器，所述方法包括：采集各波导光栅对应的各触觉传感点的光栅光谱，并基于所述各触觉传感点的光栅光谱确定所述各触觉传感点对应的目标波长漂移量，一个触觉传感点对应一个目标波长漂移量；获取波长漂移量和传感参数之间的多组第一对应关系，基于各目标波长漂移量从所述多组第一对应关系中确定出所述各目标波长漂移量对应的传感参数；将所述各目标波长漂移量对应的传感参数确定为所述各触觉传感点的传感参数，所述传感参数包括温度或者压力。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：基于内芯的形状、尺寸、光折射率以及包层的光折射率确定所述内芯的有效折射率；基于预设反射波长、所述内芯的有效折射率以及任一波导光栅的阶数，确定所述任一波导光栅的光栅周期，以得到各波导光栅的光栅周期；基于所述各波导光栅的光栅周期确定所述各波导光栅对应的各触觉传感点。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述触觉传感点的光栅光谱为透射光谱，所述透射光谱中包括第一透射波段和第二透射波段，所述第二透射波段为所述第一透射波段漂移后的透射波段；所述基于所述各触觉传感点的光栅光谱确定所述各触觉传感点对应的目标波长漂移量，包括：从任一触觉传感点的透射光谱中确定出第一透射波段上第一凹峰对应的第一透射波长、以及第二透射波段上的第二凹峰对应的第二透射波长，其中所述第二凹峰为...
【专利技术属性】
技术研发人员：李凯伟，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：
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