【技术实现步骤摘要】
本技术涉及传感检测，尤其涉及的是一种压力感测模块、数据采集系统、压掌模块及攀爬机器人。
技术介绍
1、攀爬机器人需要通过攀爬压掌实时有效地获取接触面的力分布情况和局部障碍物信息，以通过对障碍物进行检测提高机器人的安全性和智能性。
2、现有的攀爬机器人中的抱紧装置中主要是使用橡胶贴片覆盖接触面，增加摩擦力，或在压掌装置中放置薄膜压力传感器。专利cn214776231u-一种爬杆清洗机器人、专利cn113119162a-一种爬杆机器人等将压力传感器贴在夹持部位的两个表面，后用橡胶贴片覆盖住压力传感器，但是夹持部位的一端仅有单个压力传感器，夹爪在夹紧动作过程中，仅有单片传感器无法区分夹爪接触部分受力具体分布位置，也不能实时有效地获取局部障碍物信息。专利cn112504540b-落脚检测方法、系统、装置及主控制器，通过使用一组fsr压力传感器对压力数据进行采集。但是其方法采用fsr压力传感器的方法测量范围(小于100kpa)难以满足攀爬机器人大负载的实际场景需求。
3、因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
1、鉴于上述现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种压力感测模块、数据采集系统、压掌模块及攀爬机器人，以解决现有技术中攀爬机器人无法获取按压过程中压力分布情况以及压力测量范围窄的问题。
2、本技术的技术方案如下：
3、一种压力感测模块，与控制器连接，包括：压力传感阵列、选通模块以及采集模块；
4、所述压力传感阵列包括
5、所述选通模块分别与所述控制器以及所述压力传感阵列连接，用于根据所述控制器输出的扫描信号选择所述驱动行，当任意驱动行被选择时，所述驱动行的电压被设置为驱动电压，未被选择的驱动行被设置为接地电压；
6、所述采集模块与所述压力传感阵列连接，用于采集每一采集列的电压。
7、本技术的进一步设置，所述选通模块包括电压跟随器以及多通道选通开关；
8、所述多通道选通开关与所述控制器连接，用于根据所述控制器输出的扫描信号将对应通道进行导通，并在导通时接入驱动电压；
9、所述电压跟随器分别与所述多通道选通开关以及所述驱动行连接，用于将驱动电压输出至所述驱动行。
10、本技术的进一步设置，所述采集模块包括放大器以及模数转换器；
11、所述放大器分别与所述采集列以及所述模数转换器连接，用于采集每一采集列的电压，并将电压进行放大输出至所述模数转换器；
12、所述模数转换器与所述控制器连接，用于将放大的电压转换为数字信号，并输出至所述控制器。
13、本技术的进一步设置，所述多通道选通开关为单刀双掷开关。
14、本技术还提供一种数据采集系统，包括：控制器、无线通信模块、电源模块以及如上所述的压力感测模块；
15、所述电源模块与所述控制器连接，用于为所述控制器供电；
16、所述控制器与所述压力感测模块连接，用于根据压力与电信号的映射关系，确定采集电压对应的压力数据；
17、所述无线通信模块与所述控制器连接，用于将压力数据无线传输至上位机。
18、本技术还提供一种压掌模块，包括压掌底座、设置于所述压掌底座上方的传感器嵌入层、设置于所述传感器嵌入层上方的橡胶保护层；
19、所述传感器嵌入层包括橡胶层，设置于所述橡胶层中的预钻孔以及导线槽；所述预钻孔嵌入有如上所述的压力传感阵列。
20、本技术的进一步设置，所述压力传感阵列还包括柔性衬底、设置于所述柔性衬底上方且设有若干个所述压力传感器的柔性电路板、呈半包围式笼罩于所述压力传感器的压阻传感薄膜以及紧密贴合所述压阻传感薄膜的电极。
21、本技术的进一步设置，所述柔性衬底的材质为绝缘材料。
22、本技术的进一步设置，所述橡胶层厚度小于所述压力传感阵列的厚度。
23、本技术还提供一种攀爬机器人，包括如上所述的压掌模块。
24、本技术所提供的一种压力感测模块、数据采集系统、压掌模块及攀爬机器人，所述压力感测模块包括压力传感阵列、选通模块以及采集模块；所述压力传感阵列包括若干个驱动行、与若干个所述驱动行相垂直的采集列，处于每一个所述采集行与每一个所述采集列之间的压力传感器；所述选通模块分别与所述控制器以及所述压力传感阵列连接，用于根据所述控制器输出的扫描信号选择所述驱动行，当任意驱动行被选择时，所述驱动行的电压被设置为驱动电压，未被选择的驱动行被设置为接地电压；所述采集模块与所述压力传感阵列连接，用于采集每一采集列的电压。本技术通过对所述压力传感阵列进行行列扫描，实现大范围的压力测量，并通过采集每一采集列的电压，由控制器根据压力与电信号的映射关系，得到采集电压对应的压力数据，从而获得按压过程中的压力分布情况。
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1.一种压力感测模块，与控制器连接，其特征在于，包括：压力传感阵列、选通模块以及采集模块；
2.根据权利要求1所述的压力感测模块，其特征在于，所述选通模块包括电压跟随器以及多通道选通开关；
3.根据权利要求1所述的压力感测模块，其特征在于，所述采集模块包括放大器以及模数转换器；
4.根据权利要求2所述的压力感测模块，其特征在于，所述多通道选通开关为单刀双掷开关。
5.一种数据采集系统，其特征在于，包括：控制器、无线通信模块、电源模块以及如权利要求1-4任一项所述的压力感测模块；
6.一种压掌模块，其特征在于，包括压掌底座、设置于所述压掌底座上方的传感器嵌入层、设置于所述传感器嵌入层上方的橡胶保护层；
7.根据权利要求6所述的压掌模块，其特征在于，所述压力传感阵列还包括柔性衬底、设置于所述柔性衬底上方且设有若干个所述压力传感器的柔性电路板、呈半包围式笼罩于所述压力传感器的压阻传感薄膜以及紧密贴合所述压阻传感薄膜的电极。
8.根据权利要求7所述的压掌模块，其特征在于，所述柔性衬底的材质为绝缘材料。p>
9.根据权利要求6所述的压掌模块，其特征在于，所述橡胶层厚度小于所述压力传感阵列的厚度。
10.一种攀爬机器人，其特征在于，包括如权利要求6-9任一项所述的压掌模块。
...【技术特征摘要】
1.一种压力感测模块，与控制器连接，其特征在于，包括：压力传感阵列、选通模块以及采集模块；
2.根据权利要求1所述的压力感测模块，其特征在于，所述选通模块包括电压跟随器以及多通道选通开关；
3.根据权利要求1所述的压力感测模块，其特征在于，所述采集模块包括放大器以及模数转换器；
4.根据权利要求2所述的压力感测模块，其特征在于，所述多通道选通开关为单刀双掷开关。
5.一种数据采集系统，其特征在于，包括：控制器、无线通信模块、电源模块以及如权利要求1-4任一项所述的压力感测模块；
6.一种压掌模块，其特征在于，包括压掌底座、设置...
【专利技术属性】
技术研发人员：王子娅，彭争春，朱志豪，林卓凡，林婉儿，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：新型
国别省市：
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