一种机械手表面的触压觉传感装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种机械手表面的触压觉传感装置，包括支撑骨架和用于夹持物体的弹性接触表面，支撑骨架上设有具有弹性接触表面的密封腔体，密封腔体内为气体或液体或弹性支撑体，密封腔体经过进压力传递连接通道与压力传感元件输入端连通，压力传感元件输出端与出压力传递连接通道连通，在压力传感元件上配有信号调理电路。因此，本实用新型专利技术与现有技术相比，本实用新型专利技术具有结构简单，制造成本低，有利推广的特点，可保证探头的稳定性和可靠性。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种机械手表面的触压觉传感装置，属于机械手

技术介绍
机械手首先要具有基本的抓取能力。在抓取属性未知的物体，必须对物体作用最佳大小的把握力，既要保证能把握住物体而不产生滑动，又不至于因用力过大而使物体发生过度变形或损坏。为达到进行物体抓取并且完成力度控制目的，首先需要有相应的振动状态和静压力检测触压觉传感结构，对机器人手指与被抓取物体接触面之间的相对运动状态和压力状态加以检测，为机械手夹持力度控制系统提供适合的抓取状态信号，进而判断和控制，最终对被抓取物体施加大小和方向合适的抓取力。目前常用的机械手表面触压觉传感装置是利用材料物性原理去开发传感器，常见的碳素纤维和导电硅橡胶，这些触压觉传感装置特别是对于异型物体、重量变化范围大的物体进行抓取时，往往灵敏度低、机械滞后性大，成本很高。从实际应用角度考虑，制造工艺复杂等方面的问题，限制了其应用范围。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种机械手表面的触压觉传感装置。能够在与被抓取物体之间接触，滑动和完成抓握时，检测振动信号和压力变化信号的静态和动态变化，并进行相应的信号处理，完成力度可自动控制的机器手系统，并具有结构简单，制造成本低， 有利推广的特点。本技术是这样构成的本技术的一种机械手表面的触压觉传感装置，包括支撑骨架和用于夹持物体的弹性接触表面，支撑骨架上设有具有弹性接触表面的密封腔体，密封腔体内为气体或液体或弹性支撑体，密封腔体经过进压力传递连接通道与压力传感元件输入端连通，压力传感元件输出端与出压力传递连接通道连通，在压力传感元件上配有信号调理电路。在上述支撑骨架上设有一个或一个以上的具有弹性接触表面的密封腔体。前述密封腔体与至少一个压力传感元件连通。前述压力传感元件为两个或两个以上时，其压力传感元件具有相同或不相同的结构或特性参数，并且与压力传感元件相应配置的信号调理电路也具有相同或不相同的电学特性参数。前述密封腔体为具有弹性接触表面的一体化成型密封结构，由支撑骨架与具有弹性接触表面的一体化密封腔体结合构成传感装置结构。前述弹性接触表面为构成密封腔体的一个构件，密封腔体由支撑骨架与弹性接触表面结合构成。前述腔内弹性支撑体由弹簧结构或由弹性材料构成，支撑骨架上密封腔体的弹性接触表面为依托腔内弹性支撑体构成的弹性结构。3前述支撑骨架与密封腔体相对结构关系为密封腔体嵌入支撑骨架，或支撑骨架与密封腔体相对结构关系为密封腔体包裹支撑骨架。在上述弹性接触表面上设有至少一个用于辅助夹持物体用的凸触头，该凸触头为平台状、半球状或异形台状。在上述弹性接触表面的表面上和/或凸触头的表面上设有立体图案或纹路。由于采用了上述技术方案，本技术由压力传感元件、信号调理电路和具有弹性接触表面的密封腔体组成。其支撑骨架上的弹性接触表面或通过附加在其上的触头与被抓取物体接触并夹持物体，受压力作用，弹性接触表面发生形变，密封腔体腔内产生压力变化，经过压力传递连接通道传递给连通的压力传感元件压力输入端，使进出压力传递连接通道的压力差发生变化，由此产生的接触信号输入信号调理电路，为机械手夹持力度控制系统提供适合的抓取状态信号。因此，本技术与现有技术相比，本技术具有结构简单，制造成本低的优点，有利推广的特点，可保证探头的稳定性和可靠性。附图说明图1是本技术具有内嵌式单腔体单压力传感器结构示意图；图2是本技术具有弹性体支撑的内嵌式单腔体单压力传感器结构示意图；图3是本技术具有弹性支承体的内嵌式单腔体多压力传感器结构示意图；图4是本技术弹簧支撑的内嵌式单腔体单压力传感器结构示意图。图5是本技术具有弹簧支承体的内嵌式单腔体多压力传感器结构示意图；图6是本技术内嵌式多腔体多压力传感器结构示意图；图7是本技术具有弹性支承体的内嵌式多腔体多压力传感器结构示意图；图8是本技术一体化成型内嵌式单腔体单压力传感器结构示意图；图9是本技术一体化成型弹性体支撑内嵌式单腔体单压力传感器结构示意图；图10是本技术一体化成型弹性体支撑内嵌式单腔体多压力传感器结构示意图；图11是本技术一体化成型外包裹式单腔体单压力传感器结构示意图；图12是本技术一体化成型弹性体支撑外包裹式单腔体单压力传感器结构示意图；图13是本技术一体化成型弹性体支撑外包裹式单腔体多压力传感器结构示意图；图14是本技术具有凸触头的单腔体单压力传感器结构示意图；图15是本技术具有凸触头和弹性体支撑的单腔体单压力传感器结构示意图；图16是本技术具有凸触头和弹簧支撑的单腔体单压力传感器结构示意图；图17是本技术具有凸触头的单腔体多压力传感器结构示意图；图18是本技术多腔体多压力传感器结构示意图。附图标记说明1-支撑骨架，2-弹性接触表面，3-密封腔体，4-弹性支撑体，5-进压力传递连接通道，6-出压力传递连接通道，7-压力传感元件，8-信号调理电路，9-凸触头。以下结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。本技术的实施例本技术的一种机械手表面的触压觉传感装置的结构示意图如图1所示，该装置包括支撑骨架1和用于夹持物体的弹性接触表面2，支撑骨架1上设有具有弹性接触表面2的密封腔体3，密封腔体3内为气体或液体或弹性支撑体4，密封腔体3经过进压力传递连接通道5与压力传感元件7输入端连通，压力传感元件7输出端与出压力传递连接通道6连通，在压力传感元件7上配有信号调理电路8，该信号调理电路 8可直接采用现有市场上出售的成品安装即可。制作时，在支撑骨架1上可制作一个或一个以上的具有弹性接触表面2的密封腔体3 (如图2、6、7、18所示)。将密封腔体3与至少一个压力传感元件7连通，当所连通的压力传感元件7为两个或两个以上时，该两个或两个以上压力传感元件7可采用现有技术中的具有相同或不相同的结构和特性参数的压力传感元件成品，其压力传感元件7相应配置的信号调理电路8 也采用现有的具有相同或不相同电学特性参数的信号调理电路；其弹性接触表面2为构成密封腔体3的一个构件，密封腔体3由支撑骨架1与弹性接触表面2结合构成(如图3、5、6、 7、17所示)。如图3、4、5、6、7、14、15、16、17所示，弹性接触表面2为构成密封腔体3的一个构件，密封腔体3由支撑骨架1与弹性接触表面2结合构成，所述支撑骨架1与密封腔体3相对结构关系为密封腔体3嵌入支撑骨架1，或支撑骨架1与密封腔体3相对结构关系为密封腔体3包裹支撑骨架1。如图3、4、7、9、10、12、13、15、16所示，腔内弹性支撑体4由弹簧结构或由弹性材料构成，支撑骨架1上密封腔体3的弹性接触表面2为依托腔内弹性支撑体4构成的弹性结构。如图8、9、10、11、12、13所示，密封腔体3为具有弹性接触表面2的一体化成型密封结构，传感装置结构由支撑骨架1与具有弹性接触表面2的一体化密封腔体3结合构成； 所述支撑骨架1与密封腔体3相对结构关系为密封腔体3嵌入支撑骨架1，或支撑骨架1与密封腔体3相对结构关系为密封腔体3包裹支撑骨架1。为了使弹性接触表面2能够更加可靠地夹持物体，在弹性接触表面2上至少设置一个凸触头9，可将凸触头9制作为平台状、半球状、或异形台状(如图14、15、16、17所本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种机械手表面的触压觉传感装置，包括支撑骨架（１）和用于夹持物体的弹性接触表面（２），其特征在于：支撑骨架（１）上设有具有弹性接触表面（２）的密封腔体（３），密封腔体（３）内为气体或液体或弹性支撑体（４），密封腔体（３）经过进压力传递连接通道（５）与压力传感元件（７）输入端连通，压力传感元件（７）输出端与出压力传递连接通道（６）连通，在压力传感元件（７）上配有信号调理电路（８）。

【技术特征摘要】
1.一种机械手表面的触压觉传感装置，包括支撑骨架(1)和用于夹持物体的弹性接触表面(2)，其特征在于支撑骨架(1)上设有具有弹性接触表面(2)的密封腔体(3)，密封腔体(3)内为气体或液体或弹性支撑体(4)，密封腔体(3)经过进压力传递连接通道(5)与压力传感元件(7)输入端连通，压力传感元件(7)输出端与出压力传递连接通道(6)连通，在压力传感元件(7)上配有信号调理电路(8)。2.根据权利要求1所述机械手表面的触压觉传感装置，其特征在于在支撑骨架(1) 上设有一个或一个以上的具有弹性接触表面(2)的密封腔体(3)。3.根据权利要求1或2所述机械手表面的触压觉传感装置，其特征在于密封腔体(3) 与至少一个压力传感元件(7)连通。4.根据权利要求3所述机械手表面的触压觉传感装置，其特征在于所述压力传感元件(7)为两个或两个以上时，其压力传感元件(7)具有相同或不相同的结构或特性参数，并且与压力传感元件(7)相应配置的信号调理电路(8)也具有相同或不相同的电学特性参数。5.根据权利要求1所述机械手表面的触压觉传感装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈进军，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：实用新型
国别省市：52