力敏導(dǎo)電橡膠三維力柔性觸覺傳感器設(shè)計(jì).pdf

1、本論文的研究是在國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)項(xiàng)目和國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目的資助下開展的。 論文在分析柔性三維力觸覺傳感器國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，針對(duì)目前機(jī)器人用三維力觸覺傳感器不能兼有柔韌性和三維力檢測(cè)功能的難題，利用具有良好壓阻效應(yīng)的力敏導(dǎo)電橡膠進(jìn)行了柔性三維力觸覺傳感器的設(shè)計(jì)。 論文首先對(duì)力敏導(dǎo)電橡膠的體壓阻效應(yīng)和表面壓阻效應(yīng)進(jìn)行了理論研究，分析了各自的特點(diǎn)，通過實(shí)驗(yàn)對(duì)兩種壓阻效應(yīng)進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明，表面

2、壓阻效應(yīng)的靈敏度優(yōu)于體壓阻效應(yīng)。 對(duì)現(xiàn)有的三維力觸覺傳感器的標(biāo)定方法進(jìn)行了研究和分析。確定了切實(shí)可行的柔性三維力觸覺傳感器的標(biāo)定方法。 論文分析了各種三維力傳感器設(shè)計(jì)方法，利用力敏導(dǎo)電橡膠的表面壓阻效應(yīng)，設(shè)計(jì)了三電阻式和四電阻式兩種觸覺傳感器單元結(jié)構(gòu)和傳感器陣列結(jié)構(gòu)。分別進(jìn)行了兩種單元結(jié)構(gòu)的三維力受力分析，并建立了三維力信息提取的數(shù)學(xué)模型。對(duì)兩種觸覺傳感器單元進(jìn)行了標(biāo)定。同時(shí)對(duì)兩種傳感器結(jié)構(gòu)進(jìn)行了比較，分析了各自的優(yōu)缺點(diǎn)