基于光声反应的多维力传感系统及其力传感方法技术方案

本发明专利技术涉及力传感技术领域，提供一种基于光声反应的多维力传感系统及其力传感方法，上述系统包括：弹性件、检测单元和计算单元；弹性件；检测单元，包括超声波发射器、超声波接收器和激光发射组件，超声波发射器和超声波接收器均设置于弹性件，超声波发射器和超声波接收器相对设置；激光发射组件的发射端指向超声波发射器，以向超声波发射器发射激光；计算单元与超声波接收器的两侧电极电性连接。本发明专利技术基于光声反应的多维力传感系统，根据超声波接收器两侧电极的电势差的波形变化情况，计算出弹性件不同方向的尺寸变化情况，并根据弹性件尺寸变化计算不同方向的受力，无需设置多个感测单元或高清相机，结构更加紧凑，降低了微型化难度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及力传感，尤其涉及一种基于光声反应的多维力传感系统及其力传感方法。

技术介绍

1、相关技术中，力传感器大量运用于机器人、医学等领域中。在机器人领域，力传感器主要用于在对机器人/机械臂进行精细操控、滑移检测、物体表面纹理识别时的触觉检测；在医学领域，力传感器主要用于为各种微创手术医疗器械提供触觉反馈，例如手术钳的夹持部分、软性内窥镜如神经内窥镜、支气管镜的末端；此外，力传感器还可以用于人机交互中的触控部分。上述应用通常需要使用三轴力传感器。

2、常用的三轴力传感器主要采用电容式、压阻式、压电式、磁性等电磁类传感原理和光学传感原理。电磁类传感器在进行三轴力感测时，容易受到信号漂移和外界电磁场的影响，且通常需要设置多个感测单元，来对多个方向的力信息进行检测，导致整个传感器的尺寸较大，难以进行微型化；光学力传感器在进行多轴力传感时，需要使用高清相机并由于焦距需与物体保持足够的距离，也难以进行微型化。

技术实现思路

1、本专利技术提供一种基于光声反应的多维力传感系统及其力传感方法，用以解决现有技本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于光声反应的多维力传感系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于光声反应的多维力传感系统，其特征在于，所述超声波发射器有多个，多个所述超声波发射器与所述超声波接收器的间距均不相同；

3.根据权利要求1所述的基于光声反应的多维力传感系统，其特征在于，所述超声波接收器有多个，多个所述超声波接收器在所述超声波发射器的所在平面的投影环绕排列于所述超声波发射器的几何中心周围，且其中任一所述超声波接收器在所述超声波发射器所在平面的投影与其他所述超声波接收器在所述超声波发射器所在平面的投影均不重合；

4.根据权利要求3所述的基于光声反应的多维力...

【技术特征摘要】

1.一种基于光声反应的多维力传感系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于光声反应的多维力传感系统，其特征在于，所述超声波发射器有多个，多个所述超声波发射器与所述超声波接收器的间距均不相同；

3.根据权利要求1所述的基于光声反应的多维力传感系统，其特征在于，所述超声波接收器有多个，多个所述超声波接收器在所述超声波发射器的所在平面的投影环绕排列于所述超声波发射器的几何中心周围，且其中任一所述超声波接收器在所述超声波发射器所在平面的投影与其他所述超声波接收器在所述超声波发射器所在平面的投影均不重合；

4.根据权利要求3所述的基于光声反应的多维力传感系统，其特征在于，还包括导电组件；所述导电组件包括至少一个第一导电件和与所述超声波接收器一一对应的第二导电件；所述计算单元设有与所述第一导电件对应的第一接口和与所述第二导电件一一对应的第二接口；

5.根据权利要求4所述的基于光...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宏斌，曹丹倩，夏文峰，黄威，胡健，张国凯，
申请(专利权)人：中国科学院香港创新研究院人工智能与机器人创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：