基于金字塔結(jié)構(gòu)的柔性滑觸覺(jué)傳感器的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、機(jī)器人皮膚用傳感器作為智能機(jī)器人感知外界環(huán)境信息的重要媒介，是實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的關(guān)鍵。為解決當(dāng)前機(jī)器人皮膚及相關(guān)滑觸覺(jué)傳感器研究中存在柔性較差、量程窄、靈敏度較低的問(wèn)題，本文提出一種基于金字塔結(jié)構(gòu)的柔性滑觸覺(jué)傳感器。
　　設(shè)計(jì)了一種基于金字塔結(jié)構(gòu)的柔性滑觸覺(jué)傳感器，分析了影響傳感器靈敏度及線性度的關(guān)鍵特性參數(shù)，結(jié)合金字塔結(jié)構(gòu)的形變理論、Comsol Multiphysics仿真以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證了金字塔結(jié)構(gòu)對(duì)提升傳感器靈敏度的有效性。

2、綜合采用改變極板正對(duì)面積、間距以及介質(zhì)層的相對(duì)介電常數(shù)以提高傳感器在法向和剪切方向上的靈敏度，分析了在三維力作用下傳感單元的電容變化機(jī)理。結(jié)合3D打印技術(shù)，系統(tǒng)研究了該柔性滑觸覺(jué)傳感單元及陣列的電極、介質(zhì)層以及傳感器觸頭的分層制備工藝;設(shè)計(jì)了基于STM32微處理器以及AD7147-1的陣列信息采集及處理系統(tǒng)，進(jìn)行了傳感器的靈敏度、量程、重復(fù)性等靜態(tài)特性實(shí)驗(yàn)。采用快速傅里葉變換對(duì)滑動(dòng)信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳感器的滑動(dòng)信息的識(shí)別。設(shè)計(jì)了