【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及传感器，尤其涉及一种触觉传感器。
技术介绍
1、现有技术中的触觉传感器结构复杂，造价较高，尤其是可以同步探测接触压力和接触位置的触觉传感阵列。因此，提供一种结构简单，成本较低的接触压力和接触位置双模态触觉传感器是本领域技术人员所亟需解决的技术问题。
2、因此，有必要提供一种新的技术方案以解决上述技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种触觉传感器，用以解决现有技术中触觉传感器结构复杂、造价较高的缺陷，实现简化结构、降低成本的效果。
2、本专利技术提供一种触觉传感器，包括：
3、包层；
4、光芯，包覆于所述包层中并与所述包层平行设置，所述光芯包括位于同一平面内并且交错设置的多个第一光芯和多个第二光芯；
5、多个光源，多个所述光源分别设置于各所述第一光芯的输入端和各所述第二光芯的输入端；
6、多个光敏元件，多个所述光敏元件分别设置于各所述第一光芯的输出端和各所述第二光芯的输出端；
7、其中，所述光芯的折射率大于所述包层的折射率，所述光源发出的光线通过所述光芯传导至对应的所述光敏元件中，当所述包层受到外力作用时，所述包层与所述光芯之间的界面发生形变以改变所述光敏元件接收到的光线的强度。
8、根据本专利技术提供的触觉传感器，多个所述第一光芯平行设置并且在第一方向上间隔排布，多个所述第二光芯平行设置并且在第二方向上间隔排布，其中，所述第一方向和所述第二方向相互垂直，多个所述第一
9、根据本专利技术提供的触觉传感器，多个所述光源包括多个第一光源和多个第二光源，各所述第一光源一一对应的设置于各所述第一光芯的输入端，各所述第二光源一一对应的设置于各所述第二光芯的输入端；
10、多个所述光敏元件包括多个第一光敏元件和多个第二光敏元件，各所述第一光敏元件一一对应的设置于各所述第一光芯的输出端，各所述第二光敏元件一一对应的设置于各所述第二光芯的输出端；
11、其中，各所述第一光源发出的光线通过各所述第一光芯传导至对应的所述第一光敏元件中，各所述第二光源发出的光线通过各所述第二光芯传导至对应的所述第二光敏元件中。
12、根据本专利技术提供的触觉传感器，所述第一光源的发射端与所述第一光芯的输入端紧密贴合，所述第一光敏元件的接收端与所述第一光芯的输出端紧密贴合；所述第二光源的发射端与所述第二光芯的输入端紧密贴合，所述第二光敏元件的接收端与所述第二光芯的输出端紧密贴合。
13、根据本专利技术提供的触觉传感器，所述包层包括相对设置的第一包层和第二包层，多个所述第一光芯、多个所述第二光芯、多个所述光源以及多个所述光敏元件均包覆于所述第一包层和所述第二包层之间。
14、根据本专利技术提供的触觉传感器，所述第一包层和所述第二包层分别与所述光芯的相对两个表面紧密贴合。
15、根据本专利技术提供的触觉传感器，所述第一包层和所述第二包层中均含有与所述光源发出的光的颜色相同的反光材料。
16、根据本专利技术提供的触觉传感器，所述包层和所述光芯均由柔性聚合物材料形成。
17、根据本专利技术提供的触觉传感器，所述触觉传感器还包括亮度调节电路，多个所述光源均与所述亮度调节电路电性连接。
18、根据本专利技术提供的触觉传感器，所述触觉传感器还包括处理器，多个所述光敏元件均与所述处理器电性连接。
19、本专利技术的上述技术方案具有以下有益效果：
20、本专利技术的触觉传感器，通过将光芯设置为位于同一平面内并且交错设置的多个第一光芯和多个第二光芯，并在每个第一光芯的输入端和每个第二光芯的输入端设置一个光源，以及在每个第一光芯的输出端和每个第二光芯的输出端设置一个光敏元件，使得每个光源发出的光线能够通过对应的光芯传导至对应的光敏元件中，以形成多条纵横交错的光路通道。当包层未受到外力作用时，由于包层的折射率比光芯的折射率低，部分光线在包层与光芯之间的界面处发生全反射，并继续在光芯内部传播，直至传播至对应的光敏元件中，此时光敏元件可测得对应的光源发射出的光线强度。当包层受到外力作用时，包层与光芯之间的界面会发生形变，导致光源发出的射向界面形变处的光线的入射角变小，使得部分光线从界面形变处折射出去造成光损失增大，从而使得光源经过对应光芯照向对应光敏元件的光照量发生变化，光敏元件将光照量变化转换为电信号的变化量并输出，根据电信号的变化即可获知接触压力的大小。又由于横向和纵向交错的各光路通道均有对应的光敏元件进行探测，因此可以根据不同光路通道上的光敏元件的响应判断接触的位置，由此实现接触压力和接触位置的同步探测，该触觉传感器的电器元件用量少，结构简单，成本较低。
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1.一种触觉传感器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的触觉传感器，其特征在于，多个所述第一光芯平行设置并且在第一方向上间隔排布，多个所述第二光芯平行设置并且在第二方向上间隔排布，其中，所述第一方向和所述第二方向相互垂直，多个所述第一光芯和多个所述第二光芯相互交错形成网格状的所述光芯。
3.根据权利要求2所述的触觉传感器，其特征在于，多个所述光源包括多个第一光源和多个第二光源，各所述第一光源一一对应的设置于各所述第一光芯的输入端，各所述第二光源一一对应的设置于各所述第二光芯的输入端；
4.根据权利要求3所述的触觉传感器，其特征在于，所述第一光源的发射端与所述第一光芯的输入端紧密贴合，所述第一光敏元件的接收端与所述第一光芯的输出端紧密贴合；所述第二光源的发射端与所述第二光芯的输入端紧密贴合，所述第二光敏元件的接收端与所述第二光芯的输出端紧密贴合。
5.根据权利要求1所述的触觉传感器，其特征在于，所述包层包括相对设置的第一包层和第二包层，多个所述第一光芯、多个所述第二光芯、多个所述光源以及多个所述光敏元件均包覆于所述第一包层和所
6.根据权利要求5所述的触觉传感器，其特征在于，所述第一包层和所述第二包层分别与所述光芯的相对两个表面紧密贴合。
7.根据权利要求6所述的触觉传感器，其特征在于，所述第一包层和所述第二包层中均含有与所述光源发出的光的颜色相同的反光材料。
8.根据权利要求1所述的触觉传感器，其特征在于，所述包层和所述光芯均由柔性聚合物材料形成。
9.根据权利要求1所述的触觉传感器，其特征在于，所述触觉传感器还包括亮度调节电路，多个所述光源均与所述亮度调节电路电性连接。
10.根据权利要求1所述的触觉传感器，其特征在于，所述触觉传感器还包括处理器，多个所述光敏元件均与所述处理器电性连接。
...【技术特征摘要】
1.一种触觉传感器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的触觉传感器，其特征在于，多个所述第一光芯平行设置并且在第一方向上间隔排布，多个所述第二光芯平行设置并且在第二方向上间隔排布，其中，所述第一方向和所述第二方向相互垂直，多个所述第一光芯和多个所述第二光芯相互交错形成网格状的所述光芯。
3.根据权利要求2所述的触觉传感器，其特征在于，多个所述光源包括多个第一光源和多个第二光源，各所述第一光源一一对应的设置于各所述第一光芯的输入端，各所述第二光源一一对应的设置于各所述第二光芯的输入端；
4.根据权利要求3所述的触觉传感器，其特征在于，所述第一光源的发射端与所述第一光芯的输入端紧密贴合，所述第一光敏元件的接收端与所述第一光芯的输出端紧密贴合；所述第二光源的发射端与所述第二光芯的输入端紧密贴合，所述第二光敏元件的接收端与所述第二光芯的输出端紧密贴合。
5.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：程龙，侯增广，刘泽宇，李正伟，魏嘉辰，
申请(专利权)人：中国科学院自动化研究所，
类型：发明
国别省市：
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