[發(fā)明專利]觸覺(jué)傳感器及具有該觸覺(jué)傳感器的機(jī)器人

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110388644.2
• 申請(qǐng)日: 2021-04-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113049166A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜峣;張倫瑋;李鐵民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): G01L5/16
• 分類號(hào): G01L5/16;G01L1/24;B25J13/08
• 代理公司: 北京德琦知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11018
• 代理人: 郭同義;鄭紅娟

1.一種觸覺(jué)傳感器，其特征在于，所述觸覺(jué)傳感器包括：

殼體單元，所述殼體單元呈封閉的中空狀結(jié)構(gòu)，所述殼體單元不透光；

觸體單元，裝設(shè)于所述殼體單元的表面，所述觸體單元包括外露于所述殼體單元的軟體層，所述軟體層的內(nèi)部附有辨識(shí)圖案層；

圖像采集單元，裝設(shè)于所述殼體單元，所述圖像采集單元具有朝向所述殼體單元內(nèi)部的圖像采集頭；

反射單元，裝設(shè)于所述殼體單元的內(nèi)部；

其中，所述殼體單元內(nèi)部還設(shè)有光源單元，所述光源單元發(fā)出的光線照射到所述辨識(shí)圖案層；

所述光線從所述辨識(shí)圖案層經(jīng)采集光路交匯于所述圖像采集頭，所述采集光路至少包括第一采集光路和第二采集光路，并且，所述第一采集光路和所述第二采集光路中至少一個(gè)為反射光路，所述反射光路為所述光線從所述辨識(shí)圖案層經(jīng)所述反射單元反射后交匯于所述圖像采集頭。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸覺(jué)傳感器，其特征在于，所述辨識(shí)圖案層包括網(wǎng)格圖案層、點(diǎn)陣圖案層、棋盤圖案層中的一種或多種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸覺(jué)傳感器，其特征在于，所述觸體單元包括裝設(shè)于所述殼體單元表面的透明支撐層，在所述透明支撐層外側(cè)設(shè)有所述軟體層。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的觸覺(jué)傳感器，其特征在于，所述軟體層包括由內(nèi)而外依次層疊的透明軟體層和不透明軟體層，其中，所述辨識(shí)圖案層設(shè)于所述透明軟體層內(nèi)，或者，所述辨識(shí)圖案層設(shè)于所述透明軟體層和所述不透明軟體層之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的觸覺(jué)傳感器，其特征在于，所述第一采集光路為所述光線從所述辨識(shí)圖案層直接交匯于所述圖像采集頭，所述第二采集光路為所述反射光路。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的觸覺(jué)傳感器，其特征在于，所述反射單元包括第三反射鏡，所述第三反射鏡的第三反射面朝向所述觸體單元；并且，所述第三反射鏡與所述觸體單元構(gòu)成第三預(yù)定角度，所述第三預(yù)定角度為銳角；所述圖像采集頭位于所述第三預(yù)定角度對(duì)應(yīng)的扇形區(qū)域。

7.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的觸覺(jué)傳感器，其特征在于，所述第一采集光路和所述第二采集光路均為所述反射光路。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的觸覺(jué)傳感器，其特征在于，所述圖像采集頭和所述觸體單元分設(shè)于所述殼體單元的兩端，所述圖像采集頭位于所述辨識(shí)圖案層的中心線上，在所述圖像采集頭和所述辨識(shí)圖案層之間設(shè)有所述反射單元；

所述反射單元包括第一反射組件和第二反射組件，所述第一反射組件和所述第二反射組件分別相對(duì)所述中心線對(duì)稱設(shè)置，所述第二反射組件設(shè)于所述第一反射組件的外側(cè)；

所述第一反射組件包括成對(duì)的第一反射鏡，成對(duì)的所述第一反射鏡的第一反射面相對(duì)所述中心線朝外設(shè)置；

所述第二反射組件包括成對(duì)的第二反射鏡，成對(duì)的所述第二反射鏡的第二反射面相對(duì)所述中心線朝內(nèi)設(shè)置；并且，

所述第一反射鏡與所述中心線呈第一預(yù)定角度傾斜設(shè)置，所述第二反射鏡與所述中心線呈第二預(yù)定角度傾斜設(shè)置，以使所述光線從所述辨識(shí)圖案層依次經(jīng)所述第二反射鏡、所述第一反射鏡反射后交匯于所述圖像采集頭。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的觸覺(jué)傳感器，其特征在于，所述光源單元包括相對(duì)所述中心線對(duì)稱設(shè)置的第一光源和第二光源；

在所述第一光源與所述觸體單元之間設(shè)有第一遮光臺(tái)，以使所述第一光源照射于所述辨識(shí)圖案層的第一端；

在所述第二光源與所述觸體單元之間設(shè)有第二遮光臺(tái)，以使所述第二光源照射于所述辨識(shí)圖案層剩余的第二端。

10.一種機(jī)器人，其特征在于，所述機(jī)器人上設(shè)有觸覺(jué)傳感器，所述觸覺(jué)傳感器為權(quán)利要求1～9中任一項(xiàng)所述的觸覺(jué)傳感器。