基于LabVIEW的PVDF压电薄膜触滑觉识别系统

利用聚偏二氟乙烯(PVDF)压电薄膜的柔性特点和压电敏感特性,设计并构建了基于LabVIEW的PVDF触滑觉识别系统,该系统由传感器,信号采集模块及LabVIEW信号处理显示3个模块组成。该文分别设计了触、滑觉传感器、信号调理电路及LabVIEW人机对话窗口,并进行了触、滑觉识别实验。实验结果表明,该系统能灵敏、准确的识别触觉和滑觉。     

基于PVDF压电薄膜的仿生触觉检测系统研究

为了提高触觉传感器的灵敏度,依据聚偏氟乙烯(PVDF)压电薄膜压电效应的基本原理,结合人体皮肤生理结构层仿生学,设计双凸点拱形结构传感器,优化集成信号调理电路,设计上位机LabVIEW数据分析处理程序,提出一种基于PVDF压电薄膜的仿生触觉检测系统。针对不同结构传感器测试分析,使用Origin软件对采集数据进行处理,验证了双凸点拱形结构传感器滑觉信号检测灵敏度最佳,是无凸点拱形传感器的1.36倍、上凸点拱形传感器的1.19倍。实验表明,该系统可检测判断触滑热觉信号,实现触觉传感器的仿生皮肤功能。     

糖尿病合并慢性骨髓炎保肢治疗

触觉和滑觉检测是机器人实现物体抓取的关键环节,尤其是滑觉检测对实现软抓取尤为重要.该文设计了一种同时具有触觉和滑觉检测的新型触滑觉传感器.触觉检测基于聚偏氟乙烯(PVDF)膜的三向力传感技术,通过分析得到了计算空间三向力的公式;滑觉检测基于光电原理,将滑动引起的微小振动信号转化为光电信号.通过大量仿真试验得出了触觉、滑觉响应曲线,并确定了判定滑动信号的阈值.     

基于PVDF薄膜材料的脉搏传感器的研制

介绍了一种基于PVDF压电薄膜材料研制而成的脉搏传感器。该脉搏传感器从手腕处获取微弱的脉搏信号,前端采用鼓式振动结构,最大的获取信号,提高灵敏度;后经电荷放大、滤波等信号处理电路从而实现了脉搏模拟信号和脉冲方波信号的输出。     

一种用于机器人手爪的PVDF接触力传感器设计

利用PVDF压电薄膜的压电敏感特性,设计了一种用于机器人手爪的接触力传感器,包括一个电荷放大装置,并建立了数据采集和处理系统。所设计的传感器具有体积小,柔顺性好,信号处理简单的特点。实验分析表明传感器可很好地满足机器人手爪的要求,为机器人手爪提供接触力信号,以实现稳定可靠地抓取。     

低频荷载下PVDF压电薄膜检测电路的研究

针对PVDF压电薄膜传感器内阻大、低频荷载下输出信号微弱以及易受外界噪声干扰的问题,设计了一种由双电容负反馈差分电荷放大电路和二阶低通滤波电路组成的检测电路。在0.2 ~20 Hz低频荷载下分别用该检测电路和传统检测电路对PVDF压电薄膜传感器进行检测,并将实验结果进行了对比分析。结果表明,该检测电路的输出电压幅值提高了90%,且具有较强的抗干扰能力,能降低后级电路信号处理的难度。     

PVDF压电薄膜在足底压力测量中的应用

根据测量的需要,该文将聚偏氟乙烯(PVDF)压电薄膜应用于足底压力测量。以16点PVDF压电薄膜传感器阵列为例,详细介绍了PVDF压电薄膜的工作原理及其传感器阵列的制作过程,并设计出相应的信号调理电路,给出了实验测试结果。实验表明,PVDF压电薄膜具有较好的灵敏度、稳定性及重复性,能可靠采集到足底压力信号,适合于足底压力测量。     

机器人用PVDF触觉传感器的国外研究现状

目前,国内外对具有人类功能的机器人操作器和灵巧手展开了广泛的研究,其中触觉传感器是一个主要方面。由于PVDF（聚偏二氟乙烯）压电薄膜具有压电能力高、柔韧、极薄、质轻等特点,其许多特性接近人类皮肤的特性,尤其受到研究人员的关注。文章从PVDF薄膜的原理和特性出发,展开介绍了国外机器人用PVDF触觉传感器的研究现状。     

基于PVDF的表面计测传感特性分析与应用

探讨了聚偏氯乙烯（PVDF）压电薄膜的传感特性,建立了一套包括电荷放大器、数据采集器的计算机信号处理系统,为PVDF传感器用于应变测试提供了理论基础。该文根据PVDF压电薄膜压电特性设计的表面计测传感器,具有压电系数高,柔韧性好,质量轻,易粘贴和价格低廉等优点。将该传感器用于粗糙度测试,实验表明该表面计测传感器能敏感地识别纸张粗糙度的变化。     

基于PVDF压电传感器的采摘机械手研究

针对目前果实采摘机械手无法准确自主判断抓取力度的问题,利用聚偏氟乙烯(PVDF)的压电敏感特性,研究出一种基于PVDF压电薄膜传感器的果实采摘机械手。通过采集PVDF压电薄膜传感器输出信号判断果实采摘机械手对应抓取力的变化,利用模糊控制理论控制电机实现果实抓取。同时加入过力保护功能,当测得的抓取力大于预设值时,机械手停止抓取。实验结果表明,基于PVDF压电传感器的采摘机械手能够可靠地实现果实抓取。     

PVDF压电传感器的性能研究

分析了聚偏二氟乙烯（ＰＶＤＦ）制作的具有触觉、滑觉、温觉的仿生皮肤传感器的结构，研究其压电特性，建立仿生皮肤的分析模型。     

基于压电薄膜的多信息触觉检测系统

为模拟人类触觉感知功能,实现智能触觉,研制了一种基于聚偏氟乙烯（PVDF）压电薄膜的多信息触觉检测系统,初步实现了对物体表面柔软度、黏性、纹理粗糙度、纹理规律性、热度5种维度信息的检测识别。该触觉检测系统利用凸点型压电薄膜传感器获取物体表面信息,上位机对采样信号进行数字滤波、特征提取及特征分类,最终得到物体表面特性信息,并绘出物体表面特性五感图。其中纹理粗糙度采用主频率识别方法,利用傅里叶变换（FFT）进行特征提取。实验结果表明,该系统能够有效区分被测物体表面信息。     

人工皮肤触觉研究

本文阐述了一种用ＰＶＤＦ作敏感材料研制的人工皮肤触觉传感器的结构、原理及信号处理方法，并利用该传感器进行了模拟应用研究试验，给出了实验结果。     

基于PVDF的呼吸信号检测腰带研究

针对人体睡眠状态呼吸信号检测的重要性,基于聚偏氟乙烯(PVDF)的正压电效应,研制了一种呼吸信号检测装置。装置前端由PVDF压电薄膜和可伸缩腰带组成,为获得稳定的呼吸信号,在压电薄膜和腰带间引入弹性结构。针对传感器输出端呼吸信号提取,设计了高品质、灵活的信号处理电路。测试结果表明,该装置检测的呼吸信号波形以周期性形态呈现,稳定性好,满足实际检测需要。     

利用压电薄膜设计体积位移传感器

以不同边界条件的振动板为例,提出利用模态方法和分部积分方法设计PVDF传感器测量体积位移。模态正交性设计方法只能满足单一边界条件振动板结构体积位移的测量,而根据分部积分方法设计得到的PVDF传感器,适合一定边界范围的振动板的体积位移测量,并且所设计的PVDF传感器形状与激励力性质(类型、位置和频率范围)以及振动板本身的材料特性无关。     

A high-sensitivity tactile sensor based on piezoelectric polymer PVDF coupled to an ultra-low voltage organic transistor

This paper reports on a highly sensitive tactile sensor based on a floating gate organic transistor called Organic Charge Modulated FET coupled with a flexible piezoelectric polymer (namely a film of polyvinylene fluoride, PVDF). The proposed device is able to reliably transduce pressures as low as 300 Pa, thus opening up interesting perspectives for flexible and low-cost tactile sensors for e-skin applications.