[發(fā)明專利]應(yīng)力分布檢測系統(tǒng)、方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110836256.6
• 申請日: 2021-07-23
• 公開（公告）號: CN113588144B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉濤;王星博;馮晨曦;殷加林;葉浩騰;劉宇龍
• 申請（專利權(quán)）人: 南方科技大學(xué)
• 主分類號: G01L1/16
• 分類號: G01L1/16;G06N20/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 榮穎佳

本申請?zhí)峁┮环N應(yīng)力分布檢測系統(tǒng)、方法及裝置，涉及應(yīng)力傳感技術(shù)領(lǐng)域。本申請通過分別經(jīng)上拉電阻與目標(biāo)織物傳感器的輸電端口電性連接的多個外接電源對該目標(biāo)織物傳感器進(jìn)行通電，并由電壓檢測設(shè)備對目標(biāo)織物傳感器的各輸電端口處的輸入電壓值進(jìn)行檢測，而后由與電壓檢測設(shè)備電性連接的應(yīng)力定位設(shè)備直接調(diào)用與目標(biāo)織物傳感器匹配的應(yīng)力檢測模型，對該目標(biāo)織物傳感器的各輸電端口處的輸入電壓值進(jìn)行特征識別，確定該目標(biāo)織物傳感器的存在按壓應(yīng)力的目標(biāo)傳感區(qū)域，從而通過低成本損耗實(shí)現(xiàn)對織物傳感器的受力部位的精準(zhǔn)定位功能，提升織物傳感器的受力定位精度，以便于對穿戴者的物理特征變化進(jìn)行精準(zhǔn)監(jiān)測。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及應(yīng)力傳感技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種應(yīng)力分布檢測系統(tǒng)、方法及裝置。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，可穿戴電子產(chǎn)品逐漸發(fā)展出了與布料兼容的柔性織物傳感器，以便于穿戴有柔性織物傳感器的穿戴者(例如，智能機(jī)器人、人類、動物等)通過柔性織物傳感器監(jiān)測到自身的物理特征變化(例如，外部受力、局部彎折或局部拉伸等)。在此情況下，柔性織物傳感器的受力部位定位精度便是影響對穿戴者的物理特征變化的監(jiān)測精準(zhǔn)度的一項(xiàng)重要因素。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本申請的目的在于提供一種應(yīng)力分布檢測系統(tǒng)、方法及裝置，能夠通過低成本損耗實(shí)現(xiàn)對織物傳感器的受力部位的精準(zhǔn)定位功能，提升織物傳感器的受力定位精度，以便于對穿戴者的物理特征變化進(jìn)行精準(zhǔn)監(jiān)測。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請實(shí)施例采用的技術(shù)方案如下：

第一方面，本申請?zhí)峁┮环N應(yīng)力分布檢測系統(tǒng)，所述檢測系統(tǒng)包括電壓檢測設(shè)備、應(yīng)力定位設(shè)備及多個外接電源；

多個所述外接電源分別經(jīng)上拉電阻與目標(biāo)織物傳感器的一個輸電端口電性連接，用于對所述目標(biāo)織物傳感器進(jìn)行通電，其中所述目標(biāo)織物傳感器的輸電端口數(shù)目與外接電源總數(shù)保持一致；

所述電壓檢測設(shè)備用于對所述目標(biāo)織物傳感器的各輸電端口處的輸入電壓值進(jìn)行檢測；

所述應(yīng)力定位設(shè)備與所述電壓檢測設(shè)備電性連接，用于從所述電壓檢測設(shè)備處獲取所述目標(biāo)織物傳感器的各輸電端口處的輸入電壓值，并調(diào)用與所述目標(biāo)織物傳感器匹配的應(yīng)力檢測模型對獲取到的各輸電端口處的輸入電壓值進(jìn)行特征識別，確定所述目標(biāo)織物傳感器的存在按壓應(yīng)力的目標(biāo)傳感區(qū)域。

在可選的實(shí)施方式中，所述應(yīng)力定位設(shè)備，還用于從所述電壓檢測設(shè)備處獲取所述目標(biāo)織物傳感器中各傳感區(qū)域被不同按壓應(yīng)力單獨(dú)按壓時(shí)的電壓數(shù)據(jù)樣本，并基于獲取到的多個所述電壓數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)模型訓(xùn)練，得到與該目標(biāo)織物傳感器匹配的應(yīng)力檢測模型，其中每個所述電壓數(shù)據(jù)樣本包括對應(yīng)傳感區(qū)域多次被對應(yīng)按壓應(yīng)力單獨(dú)按壓時(shí)的各輸電端口的樣本電壓值。

在可選的實(shí)施方式中，所述檢測系統(tǒng)還包括供電設(shè)備；

所述供電設(shè)備與所述電壓檢測設(shè)備及所述應(yīng)力定位設(shè)備分別電性連接，用于分別向所述電壓檢測設(shè)備及所述應(yīng)力定位設(shè)備提供電能。

在可選的實(shí)施方式中，多個所述外接電源各自的電源電壓互不相同。

第二方面，本申請?zhí)峁┮环N應(yīng)力分布檢測方法，應(yīng)用于前述實(shí)施方式中任意一項(xiàng)所述的應(yīng)力分布檢測系統(tǒng)，所述方法包括：

電壓檢測設(shè)備對目標(biāo)織物傳感器的各輸電端口處的輸入電壓值進(jìn)行檢測，并將檢測到的所述各輸電端口處的輸入電壓值發(fā)送給應(yīng)力定位設(shè)備；

所述應(yīng)力定位設(shè)備調(diào)用與所述目標(biāo)織物傳感器匹配的應(yīng)力檢測模型，將獲取到的所述各輸電端口處的輸入電壓值輸入所述應(yīng)力檢測模型進(jìn)行特征識別，確定所述目標(biāo)織物傳感器的存在按壓應(yīng)力的目標(biāo)傳感區(qū)域。

在可選的實(shí)施方式中，所述方法還包括：