基于導(dǎo)電橡膠的智能機(jī)器人觸覺傳感服裝研究.pdf

1、傳感器技術(shù)綜合了物理、化學(xué)、生物工程學(xué)、微電子學(xué)、材料科學(xué)、微機(jī)械學(xué)(MEMS)、自動控制、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多方面的知識和技術(shù)，并逐漸形成了一個專門的學(xué)科領(lǐng)域。觸覺傳感器技術(shù)是傳感器技術(shù)中的一個重要組成部分，在智能機(jī)器人傳感技術(shù)中占有非常重要的地位；同聽覺、視覺一樣，觸覺是機(jī)器人感知外部世界信息的一種重要手段，先進(jìn)的觸覺技術(shù)也是智能機(jī)器人的主要標(biāo)志之一。 本文介紹了國內(nèi)外傳感器和觸覺傳感技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀，分析了當(dāng)前主要的觸覺傳感器技術(shù)

2、所使用的傳感原理和敏感材料，詳細(xì)地比較了它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)；同時(shí)針對目前觸覺傳感器陣列研究領(lǐng)域的動向，提出并設(shè)計(jì)了一種新型的基于導(dǎo)電橡膠的智能機(jī)器人觸覺傳感服裝。它具有傳感面積大、高靈敏度，較好的柔韌性，受沖擊時(shí)不易損壞、耐磨損，可像縫制普通服裝一樣進(jìn)行剪裁和縫制加工，穿戴于機(jī)器人身上能感知所受外力及接觸物外形輪廓，觸覺分辨率可調(diào)等特點(diǎn)。 文中首先對所設(shè)計(jì)觸覺傳感器的理論模型進(jìn)行了分析論證。通過分析研究，確定利用導(dǎo)電橡膠作為制作傳

3、感器敏感元件的敏感材料；導(dǎo)電橡膠具有原材料易得、生產(chǎn)工藝較簡單、成本較低和其電阻隨壓力變化范圍較大等優(yōu)點(diǎn)。對于傳感器傳感原理的確定，根據(jù)設(shè)計(jì)需要以及敏感材料特性，選擇壓阻式傳感方法；壓阻式傳感器具有后續(xù)信號處理電路相對簡單、對傳感器的封裝形式及工作環(huán)境要求較低、易于陣列化等優(yōu)點(diǎn)?；趯?dǎo)電橡膠的壓阻特性，設(shè)計(jì)制作了實(shí)驗(yàn)用觸覺傳感器陣列(8×8)，并給出具體的制作方法和加工工藝。該傳感器陣列為五層層疊結(jié)構(gòu)，觸覺信號引出線布置方式采用行列式，