一种仿生毛发触觉传感器与应用制造技术

本申请涉及传感器技术领域，特别涉及一种仿生毛发触觉传感器与应用，该传感器包括：基底和设置在基底上的仿生纤毛阵列；仿生纤毛阵列包括多根阵列排布的柔性仿生纤毛，柔性仿生纤毛的底部设有标记层；基底内集成光学系统，光学系统包括成像模块和微型棱镜，微型棱镜将柔性仿生纤毛底部的标记层形变反射至成像模块；成像模块用于捕捉标记层的变形数据，并将变形数据发送至深度学习算法模块，实现三维力的解耦与分辨。本申请通过纤毛形变引发的标记点变化实现高分辨率多维力检测和方向检测，并利用阵列化设计拓展至滑动感知与多模态物体识别功能。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及传感器，特别涉及一种仿生毛发触觉传感器与应用。

技术介绍

1、触觉传感器作为机器人感知外界力学信息的关键部件，其技术发展经历了从单一力学参数检测到多模态感知的演进过程。近年来，随着柔性电子、仿生学与光学技术的突破，触觉传感器在灵敏度、多维感知能力及环境适应性等方面面临新的技术需求；一是应用场景的精细化需求；智能机器人（如手术机器人、协作机械臂）对微力操作（<1 mn）和复杂接触状态（如滑动、滚动）的感知需求激增。例如，微创手术中需检测0.5~5 mn的血管接触力，传统传感器难以兼顾灵敏度和量程。二是动态感知的实时性矛盾；滑动检测需高时空分辨率（>100 hz采样率），而高密度阵列传感器（如电容阵列）因信号串扰和数据处理延迟，难以实现实时响应。三是复杂环境下的鲁棒性缺失；工业与医疗场景中存在强光、油污、电磁干扰等复杂环境，传统光学传感器（如基于rgb摄像头）易失效，而磁传感器受金属环境影响显著。

2、现有的基于光学标记点形变的触觉传感器，通过在弹性体表面印刷高对比度标记点，利用摄像头捕捉外力作用下的标记点位移变化，进而推算接本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种仿生毛发触觉传感器，其特征在于，包括：基底和设置在所述基底上的仿生纤毛阵列；

2.根据权利要求1所述的仿生毛发触觉传感器，其特征在于，所述柔性仿生纤毛的材料为PA6；每根柔性仿生纤毛的直径为400微米，高度为8毫米。

3.根据权利要求1所述的仿生毛发触觉传感器，其特征在于，所述柔性仿生纤毛阵列的密度为10~25根/cm²。

4.根据权利要求1所述的仿生毛发触觉传感器，其特征在于，所述仿生纤毛阵列采用尼龙颗粒热压工艺成型，表面经氧等离子体活化提升标记层的附着力；热压工艺条件为：280℃下模压，保压时间为90秒，冷却梯度为3℃/秒。

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【技术特征摘要】

1.一种仿生毛发触觉传感器，其特征在于，包括：基底和设置在所述基底上的仿生纤毛阵列；

2.根据权利要求1所述的仿生毛发触觉传感器，其特征在于，所述柔性仿生纤毛的材料为pa6；每根柔性仿生纤毛的直径为400微米，高度为8毫米。

3.根据权利要求1所述的仿生毛发触觉传感器，其特征在于，所述柔性仿生纤毛阵列的密度为10~25根/cm²。

4.根据权利要求1所述的仿生毛发触觉传感器，其特征在于，所述仿生纤毛阵列采用尼龙颗粒热压工艺成型，表面经氧等离子体活化提升标记层的附着力；热压工艺条件为：280℃下模压，保压时间为90秒，冷却梯度为3℃/秒。

5.根据权利要求1所述的仿生毛发触觉传感器，其特征在于，所述标记层通过微槽涂覆设备浸渍标记材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：张阳，赵阳，刘志远，李韩飞，李光林，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：