基于導電橡膠的觸覺傳感陣列及其標定實驗研究.pdf

1、觸覺傳感技術在智能機器人領域占有非常重要的地位;與聽覺、視覺一樣，是機器人感知外部世界信息的一種重要手段，先進的觸覺傳感技術就是智能機器人的主要標志之一，觸覺(智能)機器人亟待實現(xiàn)的核心難點是觸覺傳感器的量化標定與觸覺信息的恢復顯示。
　　 本文主要研究《智能機器人觸覺傳感服裝》這一課題的核心技術“導電橡膠傳感特性的標定技術”與觸覺(力譜)標定系統(tǒng)，在項目中，構建出智能機器人的服裝——觸覺傳感陣列及其信息獲取與分析處理系統(tǒng)，即觸

2、覺標定系統(tǒng)；借助系統(tǒng)本身，結合實驗技術，利用誤差理論與MatLab等工具進行深入研究，對實驗數(shù)據(jù)進行分析與處理；從而突破導電橡膠壓阻特性這一技術難關，標定出導電橡膠的壓阻特性關系。為基于導電橡膠的智能機器人服裝這一項目的核心問題的提供了解決方案和實驗結論；同時，構建出的觸覺傳感標定系統(tǒng)也為廣大壓阻特性的傳感器量化標定提供了良好的技術參考。
　　 基于導電橡膠的觸覺傳感陣列的標定系統(tǒng)由觸覺傳感陣列(裝配有128×64個導電橡膠的P

3、VC膜)，力學裝置，SONY/Tektronix公司的AWG2005信號發(fā)生器，“中斷”與“掃描’’電路，NI(National Instruments)公司PCI-6259數(shù)據(jù)采集卡、2個SCB-68接線盒，信號采集電路、信號處理電路，屏蔽電纜，ACER的PC機組成硬件系統(tǒng)；軟件系統(tǒng)則是由NI的LabVIEW軟件，MS(Microsoft)的VisualStudio2006及OpenGL技術，Mathworks公司的MatLab R2

4、006。在該系統(tǒng)工程中，由力學裝置產(chǎn)生觸覺信息、信號發(fā)生器產(chǎn)生電信號，在觸覺傳感陣列中，通過導電橡膠傳感器合成變換；再經(jīng)過多個電路模塊，借助Lab VIEW應用程序控制數(shù)據(jù)采集卡并將信號送入PC機，采用OpenGL技術進行三維圖形化顯示，利用MatLab進行數(shù)據(jù)的后處理，即量化標定。在項目實驗中，實驗方法研究貫穿于整個硬件系統(tǒng)，標定技術研究則是對整個系統(tǒng)的核心之一，尤其是對數(shù)據(jù)分析與處理起關鍵性作用。
　　 通過長期大量的實驗，