集成触觉传感器阵列

触觉传感器可以探测到被接触物体的状态、图象、硬度等信息,是机器人操作和控制的基础。本文介绍了触觉传感器的信息构成、集成触觉传感器的阵列结构及信号处理系统,指出了在集成触觉传感器研究中亟待解决的问题。     

虚拟传感器的建模与实现

本文根据真实力触觉传感器的原理,研究并构造了 虚拟目标锁定跟踪显示器、虚拟距离传感器,用于在虚拟环境中从事基于传感信息的机器人 柔性操作、精密装配操作等的研究.     

遥控机器人触觉显示器

操作遥控机器人时，希望将远方的触觉传感器的信息以触觉方式重现给操作者．这就需要触觉显示部件．本文介绍了触觉显示部件的原理，发展和分类，描述了人类的触觉生理机制，并对触觉显示部件在遥控机器人中的应用及发展前景作出评价     

机器人触觉传感器发展概述

触觉是机器人感知外部环境的重要信息来源。近10年来，随着触觉感知技术和交互技术的广泛应用，机器人触觉传感技术得到了机器人研发人员的高度关注。首先简要回顾了近50年来机器人触觉传感器技术研究的发展情况，特别是我国在机器人触觉传感器技术领域的研究历程；然后，对现有机器人触觉传感技术进行了分类总结；接着，对当前触觉传感技术研发的前沿即电子触觉皮肤的研究做了分析和阐述，指出了机器人触觉传感技术研发亟待解决的关键问题，并对未来的发展趋势提出了一些见解。     

机器人用的一种触觉传感器

触觉传感器在未来的工业机器人系统中有着很大应用潜力。最初,用作触觉传感器的仅是微动开关与应变测量仪之类的元件。可是,近二年来太多趋向于采用具有一组元件的平面阵列型触觉传感器。它与被测物体接触,就可以测出物体的各种物理特性,例如物体的大小和形状,导热性,多孔性等,其中接触压力就是直接说明这些物理特性的基本信息源。     

一种新型机器人三维力柔性触觉传感器的设计

基于柔性力敏导电橡胶材料,设计了一种能测量三维力的新型机器人柔性触觉传感器。研究了力敏导电橡胶材料的压阻效应,阐述了触觉传感器的设计思想,分别进行了触觉传感器单元设计和阵列结构设计和研究。获得了计算三维力的数学模型,并通过实验进行了三维力的验证。结果表明,设计的机器人三维力柔性触觉传感器具有设计简单,造价低廉,柔顺性好等优点,而且布置成阵列结构可用于医疗、体育、机器人等领域中检测三维力信息。     

基于新型多模态触觉传感器的机器人交互物体分类

多模态传感融合对于机器人探索外界环境十分重要,而现有的触觉传感器只能收集一种触觉模态信息,其收集到的多模态信息存在弱配对问题,为了解决此问题,研究了一种基于触觉和视觉融合的多模态触觉传感器。该传感器可以利用一个感知层同时收集2种异构触觉模态信息,弥补了传统触觉传感器的缺陷,同时可以利用收集到的多模态信息对不同物体的几何形状进行分类,在研究过程中,通过按压实验收集了圆形、正方形、长方形和三角形4种形状物体的触觉信息,再利用K最近邻(KNN)算法进行几何形状分类,实验结果证明了该传感器在区分不同物体的形状上具有良好的效果。     

一种用于水下机器人的接触觉传感器

触觉与视觉一样是构成机器人(特别是智能机器人)的重要感官之一。近年来在国外许多科学技术先进的国家,都投入了一定的人力物力进行研究。尤其对于工作在水下的机器人,由于环境上的特殊,人们更是希望它能适应客观环境进行各种操作。虽然可以借助于视觉器官获取大量的外部信息,但是对于水下深处能见度差的地方或摄象机受到障碍物遮挡时,依靠触觉来获取外部信息就显得更为必要。在国外,虽然已有用于水下工作的机器人,但很少装有触觉传感器,并且有关这方面     

机器人传感器触觉心理量检测的研究

为了让机器人传感器具有触觉心理感知的能力,提出从接触力信息中提取被接触者触觉心理量的方法。该方法从人类触觉的心理物理学定律出发,在实验测量基础上拟合出人体皮肤触觉心理量与外部刺激之间的数学关系,将其应用到机器人传感器中实现了对接触者的触觉心理量的检测。实验证明:这种方法具有信号处理简单、误差小等优点。     

机器人触觉研究现状与发展浅析

本文主要综述了触觉传感器技术、触觉控制与规划方法和触觉信息处理技术等机器人触觉主要研究内容的发展现状和发展趋势,同时指出了我国在机器人触觉研究方面的近期目标和远期目标.     

基于PVDF的三维机器人触觉传感器有限元分析

为了解决压电层合板层间应力连续性问题,从而更为准确地预测传感器的实际输出,利用COMSOL Multiphysics对基于PVDF压电薄膜的三维机器人触觉传感器进行有限元建模。利用三维线性理论建立了压电层半解析轴对称有限元模型,得出分别沿三个方向施加单向力时触觉传感器各压电薄膜的电压响应。仿真结果与标定值之间的误差小于6%,验证了设计的合理性和可行性。     

一种可感知三维力的新型柔性触觉传感器及滑觉识别算法研究

针对智能机器人在软抓取过程中对三维力感知和滑觉识别的需求,以炭黑/石墨烯为敏感材料,硅橡胶为基体,聚酰亚胺为柔性电极,设计了可以实现三维力感知的柔性触觉传感器;同时设计了一种可以实现滑觉识别的基于小波变换-相空间重构-支持向量机(DWT-PSR-SVM)的融合算法.针对机器人软抓取的实验结果表明,该传感器能够有效地检测三维力,通过所设计融合算法能识别在机器人抓取任务中的滑动状态和非滑动状态,可以进一步应用在机器人软抓取的工作中.     

Development of soft and distributed tactile sensors and the application to a humanoid robot

This paper describes a comprehensive tactile sensor system which can cover wide areas of full-body robots. Based on design criteria which are introduced from requirements, we develop two types of tactile sensor elements. One is a multi-valued touch sensor which has multi-level pressure thresholds. It is capable of covering wide areas of robot surfaces. The other is made of soft, conductive gel, which has the advantage of compliance compared with other sheet-type tactile sensors. With these two types sensors, we develop the tactile sensor system on the full-body robot 'H4'. Details of the sensor system on the robot and some experiments using tactile information are described.     

基于柔性三维力触觉传感器的滑觉识别算法研究

针对智能机器人在软抓取过程中对三维力感知和滑觉识别的需求,本文以炭黑/碳纳米管为敏感材料,硅橡胶为基体,聚酰亚胺为柔性电极,设计了可以实现三维力感知的柔性触觉传感器;同时设计了一种可以实现滑觉识别的基于小波变换-相空间重构-支持向量机(DWT-PSR-SVM)的融合算法。针对机器人软抓取的实验结果表明,该传感器能够有效地检测三维力,通过所设计融合算法能识别在机器人抓取任务中的滑动状态和非滑动状态,可以进一步应用在机器人软抓取的工作中。     

融合机器视觉和触觉的机器人自动接线方法研究

为保障电力行业的安全生产,降低人工接线操作的危险性和复杂度,提出了融合机器视觉和触觉的机器人自动接线方法。首先,基于改进的Faster R-CNN目标检测网络对导线进行识别,以实现导线端口的精确定位;然后,根据触觉传感器传回的碰撞信息,通过多层感知机（MLP）对碰撞类型进行分类,判断机械臂是否对导线完成了准确抓握;最后,利用三维坐标系对导线端口进行位置修正,并再次通过触觉传感器和带有回归器的MLP指导电线完成最终的接线操作。基于真实开关柜场景进行一系列电力接线实验,实验结果表明融合机器视觉和触觉的机器人自动接线方法可准确完成接线操作,在开关柜中的接线成功率最高可达到80%。所提方法对保障电力安全生产及降低人工接线的危险性具有实际工程意义。     

基于随机共振的机器人二值化触觉传感器降噪方法

机器人触觉传感器由于测量机理、敏感元件、维间耦合干扰、读取电路噪声等多方面的原因,存在着较强的干扰噪声,这种噪声对触觉信号的二值化过程带来了严重影响,本文首次利用非线性系统的随机共振现象,对机器人触觉传感器的二值化过程进行优化,从而实现二值化触觉传感器的降噪,实验结果证明了本方法的有效性。     

机器人触觉传感器柔性动态系统模型的建立

本文就仿生型多功能触觉传感器——人工皮肤(Artificial skin)从理论上进行了深入的研究.进一步揭示了用PVF_2作敏感材料模拟“人工皮肤”的可行性.介绍了这种人工皮肤进行模式识别的方法,建立了压觉感受器的数学模型,并提出了一种能感受冷、热变化及对象物的硬度、光滑度的方案。并论证了方案的可行性.此外,就这一柔性系统的结构.在总结分析以前文献的基础上,提出了新的假设.