目前，越來(lái)越多的工作需要機(jī)器人來(lái)完成，類(lèi)似于人類(lèi)的感覺(jué)輸入。觸須是存在于某些哺乳動(dòng)物身上的觸覺(jué)感知毛發(fā)，在夜間或狹窄環(huán)境中補(bǔ)充皮膚的功能，進(jìn)行外界環(huán)境感知。受動(dòng)物觸須結(jié)構(gòu)啟發(fā)，研究人員開(kāi)始了對(duì)觸須傳感器的研究探索。

2、觸須傳感器陣列性能測(cè)試

搭建了靜態(tài)性能測(cè)試系統(tǒng)，確定單元的紋理高度測(cè)量范圍為0.01-1.6mm，靈敏度為243.3mV/mm。

搭建了動(dòng)態(tài)性能測(cè)試系統(tǒng)。測(cè)試了不同頻率動(dòng)態(tài)力下傳感器單元的響應(yīng)。利用6Hz的方波力表征重復(fù)性、響應(yīng)與恢復(fù)時(shí)間分別為26ms和25ms。50次循環(huán)測(cè)試中電壓波形具有一致性。

3、紋理識(shí)別與重建

傳感器單元以6.5mm/s的速度滑過(guò)樣品時(shí)，輸出電壓波形呈現(xiàn)與樣品紋理相對(duì)應(yīng)的形狀，通過(guò)輸出電壓波形可以對(duì)樣品表面紋理進(jìn)行識(shí)別。

測(cè)試了采用“工"字形樣品，使裝載有陣列的機(jī)械手平行滑過(guò)樣品表面，輸出電壓和重建結(jié)果如圖所示，利用傳感器陣列可進(jìn)行紋理三維重建。

受動(dòng)物觸須傳感機(jī)制的啟發(fā)，設(shè)計(jì)并制作了用于紋理識(shí)別與重建的觸須傳感器單元與陣列，建立了傳感器單元輸出電壓模型。將傳感器單元與陣列分別裝載在機(jī)械手上進(jìn)行樣品表面滑動(dòng)實(shí)驗(yàn)，利用采集的輸出電壓識(shí)別與重建了樣品表面紋理。設(shè)計(jì)的觸須傳感器單元和陣列對(duì)指導(dǎo)機(jī)械手調(diào)整操作策略、完善人機(jī)交互過(guò)程等具有重要意義。

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