[實用新型]充流體式觸覺傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920239829.5
• 申請日: 2019-02-26
• 公開（公告）號: CN209673147U
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李建華
• 申請（專利權(quán)）人: 慧伯特(上海)智能科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型一種充流體式觸覺傳感器，包括攝像頭、彈性橡膠、玻璃片、設(shè)有光源的電路板以及外殼；所述彈性橡膠和玻璃片之間通過密封圈連接，在所述彈性橡膠和玻璃片之間形成密封腔體，所述腔體內(nèi)充有流體；所述彈性橡膠朝向所述玻璃片的一面上設(shè)有紋路；所述攝像頭和設(shè)有光源的電路板設(shè)置在所述外殼的第一面上；所述外殼的第一面朝向所述玻璃片；所述光源發(fā)出的光依次經(jīng)所述玻璃片和腔體透射后到達(dá)所述彈性橡膠上并被發(fā)射，反射光帶有所述紋路信息，所述反射光依次經(jīng)過所述腔體和玻璃片后被所述攝像頭探測。本實用新型自帶光源，不受外界干擾，具有較強的環(huán)境適應(yīng)性，性能穩(wěn)定，可以實現(xiàn)接觸部分三維形狀測量、壓力感知、滑覺檢測、滑動方向、物品表面粗糙度檢測等功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及機器人傳感器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種充流體式觸覺傳感器。

背景技術(shù)

隨著機器人的發(fā)展，機械手需要能夠執(zhí)行各種抓取、觸碰等操作，在操作過程中須通過機械手的觸覺反饋實現(xiàn)對操作力量的精確控制，避免對被操作物體造成破壞。另外一方面為增加機械手抓取過程穩(wěn)定可靠均需要觸覺傳感器提供觸覺反饋信息。常規(guī)的觸覺傳感器有多種，有壓阻式、電容式、光電式等，即通過電阻、電容、光強度在作用力下的變化量判斷力強弱。但是這些傳感器都有一些不足，如基于單個電壓或電容變化的傳感器對噪聲、溫度變化比較敏感，而且只能檢測垂直方向力，不能檢測滑感。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是：提供了一種充流體式觸覺傳感器，通過獲取物體受到的三維力場實現(xiàn)觸覺、滑覺、壓覺的建立，以提供觸覺、滑覺、壓覺等三維信息的測量。采用內(nèi)置光源，使其具有較好的環(huán)境適應(yīng)性。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是：

一種充流體式觸覺傳感器，包括攝像頭、彈性橡膠、玻璃片、設(shè)有光源的電路板以及外殼；所述彈性橡膠和玻璃片之間通過密封圈連接，在所述彈性橡膠和玻璃片之間形成密封腔體，所述腔體內(nèi)充有流體；所述彈性橡膠朝向所述玻璃片的一面上設(shè)有紋路；所述攝像頭和設(shè)有光源的電路板設(shè)置在所述外殼的第一面上；所述外殼的第一面朝向所述玻璃片；所述光源發(fā)出的光依次經(jīng)所述玻璃片和腔體透射后到達(dá)所述彈性橡膠上并被發(fā)射，反射光帶有所述紋路信息，所述反射光依次經(jīng)過所述腔體和玻璃片后被所述攝像頭探測。

進(jìn)一步的，所述玻璃片通過連接件連接于所述外殼。

進(jìn)一步的，所述攝像頭可以為多個。

進(jìn)一步的，多個所述攝像頭在所述外殼上的安裝角度不同。

進(jìn)一步的，所述紋路為兩組條紋組成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，且每組條紋有多條平行條紋。

進(jìn)一步的，所述兩組條紋垂直正交，條紋的粗細(xì)和條紋間距根據(jù)應(yīng)用場景調(diào)整。

一種充流體式觸覺傳感器的探測方法，光源發(fā)出光，光經(jīng)過玻璃片以及所述玻璃片和彈性橡膠之間的密封腔體到達(dá)彈性橡膠的紋路上，所述彈性橡膠反射帶有紋路信息的光，依次經(jīng)過所述腔體和玻璃片后，被攝像頭探測，由所述攝像頭探測的信息計算所述彈性橡膠形變量。

本實用新型充流體式觸覺傳感器，自帶光源，不受外界干擾，具有較強的環(huán)境魯棒性，性能穩(wěn)定，可以實現(xiàn)接觸部分三維形狀測量、壓力感知、滑覺檢測、滑動方向、物品表面粗糙度檢測等功能。本實用新型的傳感器可以應(yīng)用于機械手的設(shè)計，使機械手系統(tǒng)覺有觸覺反饋功能，增加機械手控制系統(tǒng)精度和穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1是本實用新型充流體式觸覺傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1的主視圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實用新型的實施例。