[發明專利]一種具有遠距離接近覺的大面積覆蓋電子皮膚系統

有效

• 申請號: 202110337517.X
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN113183147B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 薛光明;孫立寧;陳國棟;孔向東
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J19/02;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 溫州金甌專利事務所(普通合伙) 33237
• 代理人: 林益建

1.一種具有遠距離接近覺的大面積覆蓋電子皮膚系統，其特征在于：其包括：

基本感知單元；所述基本感知單元包括若干感知模組以及處理模組，所述感知模組之間可相互擴展對聯，所述感知模組包括用于感知接觸力感知信息的接觸力覺檢測模塊以及用于感知接近物信息的遠距離接近覺感知模塊；

中樞單元，與基本感知單元相連，實時采集基本感知單元的感知數據，并實時監控基本感知單元的工作狀態，并對采集的感知數據進行處理；

其中，采用貝葉斯信息融合算法與接觸力優先算法對感知模組感知的接觸力感知信息及接近覺感知信息進行融合處理，實現接近物在較遠位置以遠距離接近覺感知信息為主感知接近物，接近物在感知單元附近時采用遠距離接近覺和接觸力感知信息融合處理感知接近物，當接近物全面接觸基本感知單元時以接觸力覺感知信息為主感知接近物，

所述遠距離接近覺檢測模塊包括TOF遠距離紅外測距傳感器，

所述中樞單元的處理方法如下：獲取基本感知單元采集的接近覺感知信息和接觸力覺感知信息，并對采集的感知信息進行預處理，然后將當前感知數據結合機器人當前位姿基于機器人基坐標計算感知位置空間坐標，最后融合電子皮膚所有感知信息和機器人當前位姿數據估計當前接近物空間位置及運動速度和方向。

2.根據權利要求1所述的一種具有遠距離接近覺的大面積覆蓋電子皮膚系統，其特征在于：所述接觸力覺檢測模塊包括接觸力傳導硅膠層，若干薄膜壓阻式力觸覺傳感器、壓力緩沖硅膠層、柔性電路板層，所述薄膜壓阻式力觸覺傳感器間隔設置在柔性電路板層上側，其上方依次設有壓力緩沖硅膠層以及接觸力傳導硅膠層。

3.根據權利要求1或2所述的一種具有遠距離接近覺的大面積覆蓋電子皮膚系統，其特征在于：所述感知模組設有可用于感知模組部署位置視覺標定時作為位置參考光源的檢測狀態燈。

4.根據權利要求1或2所述的一種具有遠距離接近覺的大面積覆蓋電子皮膚系統，其特征在于：所述感知模組及處理模組均設有可用于擴展連接的擴展單元接口。

5.根據權利要求1所述的一種具有遠距離接近覺的大面積覆蓋電子皮膚系統，其特征在于：所述中樞單元與基本感知單元通過CAN總線接口通信連接。

6.根據權利要求1所述的一種具有遠距離接近覺的大面積覆蓋電子皮膚系統，其特征在于：所述中樞單元與機器人主計算機之間基于一級網絡通信連接，所述中樞單元與基本感知單元之間基于二級網絡通信連接，所述基本感知單元與下級擴展感知單元基于三級網絡通信連接。

7.根據權利要求1所述的一種具有遠距離接近覺的大面積覆蓋電子皮膚系統，其特征在于：當接近物相對接近速度超過刺激設定閾值時，基本感知單元進入激活狀態。

8.根據權利要求1所述的一種具有遠距離接近覺的大面積覆蓋電子皮膚系統，其特征在于：各個感知模組之間通過可裁剪結構連接。