用于纹理辨识的磁致伸缩触觉传感器研究

纹理是物体表面微观结构的体现,为了解决机器手在工作时无法准确辨识物体表面纹理的问题,利用新型磁致伸缩材料铁镓合金(Galfenol)设计了一种纹理辨识传感器。基于磁致伸缩逆效应、欧拉-伯努利梁结构动力学理论并结合传感器与纹理表面的接触轨迹建立了传感器输出电压与表面纹理结构的关系。搭建实验平台对纹理样本进行测试,得到了传感器具有良好输出特性时的偏置磁场值。结果表明,传感器输出电压峰值与纹理高度、传感器输出电压信号周期与纹理间距均呈近似线性关系,能够应用输出电压峰值及输出电压信号周期辨识纹理结构。通过对传感器重复性的计算得出,传感器使用时最佳接触速度为2 cm/s。