基于鳍条效应结构的柔性视触觉手指、手爪及传感方法技术

本公开提出的基于鳍条效应结构的柔性视触觉手指、手爪及传感方法，所述视触觉手指包括指体、指体底座和图像采集单元，指体为采用柔性透明材料制成的鳍条效应结构，在指体正对物体的一侧表面上设有柔性半透明的感知层，在与感知层相接的指体两侧面分别设有标记点阵列，在感知层的表面及指体的其余侧表面均设有柔性遮光层；图像采集单元内的相机位于设有所述感知层的指体一侧正下方。所述手爪包括若干所述视触觉手指和用于驱动各手指的驱动机构。所述传感方法包括依次进行手指接触面的整体变形重建、局部变形重建和完整变形重建。本公开克服了已有柔性手爪触觉反馈能力差的问题，其照明要求低，结构简单，制作方便，适用场景多，有较高的应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于柔性机械手和传感器，特别提出一种基于鳍条效应结构的柔性视触觉机械手及其传感方法。

技术介绍

1、机械手是智能机器人产业的核心技术之一，被广泛应用于代替人力执行分拣、挖掘等重复性或危险性的工作，显著提升了生产效率与安全性。然而，传统机械手的刚性结构极易在操纵过程中对工件和环境造成损伤，为生产埋下了安全隐患。柔性手爪是一类使用柔性材料制成或拥有柔性结构的机械手爪，能有效缓冲误触造成的冲击，在环境适应性上比刚性机械手更具优势，具有极高的应用价值。触觉传感器是能反馈接触的位置、力度和表面形态等触觉信息的传感器，能允许机械手实时地调整工作状态，已经成为了实现机械手反馈控制不可或缺的一环。

2、基于鳍条效应(fin ray effect)结构的手指(鱼鳍手)的手爪是一类有极强柔顺性的仿生结构柔性手爪，已广泛应用到物体抓取和操纵领域。然而，这类手爪在工作时允许显著的变形，在与常见的接触式触觉传感器集成时对结构设计要求较高，这限制了鱼鳍手的推广应用。各类触觉传感器中，基于视觉的触觉传感器分辨率高，原理结构简单，传感元件不依赖接触，且得益于深度学习本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于鳍条效应结构的柔性视触觉手指，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的视触觉手指，其特征在于，设有所述感知层一侧的所述指体的壁厚随着位置靠近指根逐渐变大。

3.根据权利要求1所述的视触觉手指，其特征在于，所述感知层使用硬度为5A的柔软材料制成。

4.根据权利要求1所述的视触觉手指，其特征在于，所述标记点阵列内的标记点遵循标记点的半径和间距随着与所述相机的距离成比例增加的规律，以确保图像中各标记点之间的间距和大小趋近一致。

5.根据权利要求1所述的视触觉手指，其特征在于，所述光源的颜色为单白色，在所述相机和所述光源之间还安装有...

【技术特征摘要】

1.一种基于鳍条效应结构的柔性视触觉手指，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的视触觉手指，其特征在于，设有所述感知层一侧的所述指体的壁厚随着位置靠近指根逐渐变大。

3.根据权利要求1所述的视触觉手指，其特征在于，所述感知层使用硬度为5a的柔软材料制成。

4.根据权利要求1所述的视触觉手指，其特征在于，所述标记点阵列内的标记点遵循标记点的半径和间距随着与所述相机的距离成比例增加的规律，以确保图像中各标记点之间的间距和大小趋近一致。

5.根据权利要求1所述的视触觉手指，其特征在于，所述光源的颜色为单白色，在所述相...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈睿，徐静，梁思为，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：