為一個(gè)人形機(jī)器人手設(shè)計(jì)一個(gè)手指末端柔性的觸覺傳感器_第1頁
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文檔簡介

1、為一個(gè)人形機(jī)器人手設(shè)計(jì)一個(gè)手指尖柔性的觸覺傳感器Yuan-Fei Zhang1, Yi-Wei Liu1, Ming-He Jin1, and Hong Liu1,2State Key Laboratory of Robotics and System, Harbin Institute of Technology150001 Harbin, ChinaInstitute of Robotics and Mechatronics, German Aerospace Center82230 Munich, Germanyzyf_hit摘要:在這項(xiàng)研究中,使用壓力導(dǎo)電橡膠為轟動(dòng)一時(shí)的事或商人設(shè)計(jì)一

2、個(gè)薄和靈活的觸覺傳感器的靈巧機(jī)械手是成熟的。一個(gè)采用曲面近似發(fā)展的方法通常是用于設(shè)計(jì)傳感器的形狀,確保傳感器可以覆蓋三維的手指末端表面。為了削弱相聲電流和簡化電氣電路的傳感器, 推薦使用一個(gè)取樣-電壓-反饋-否定-目標(biāo)-已掃描的取樣-電極(SVFNTSSE)的算法。然后一個(gè)觸覺信號(hào)采集和處理電路的結(jié)構(gòu)基于此方法進(jìn)行了闡述。最后, 基于SVFNTSSE方法削弱相聲的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上驗(yàn)證了該方法的有效性,結(jié)果其他實(shí)驗(yàn)表明該傳感器系統(tǒng)已經(jīng)融入靈巧機(jī)器人的機(jī)械手。關(guān)鍵詞:觸覺傳感器;壓力導(dǎo)電;人形機(jī)器人手;相聲1 入門介紹到目前為止,用于靈巧機(jī)器人手的觸覺傳感器的主要轉(zhuǎn)導(dǎo)方法是光學(xué)的1, 2和有抵抗力的3,

3、 4, 5, 6,隨著機(jī)器人靈巧手向小型化、高集成和類人的方向的開發(fā),只附加在機(jī)器人的手的表面上的觸覺傳感器是很重要的。因此,應(yīng)用于一個(gè)類人的有一個(gè)曲面的靈巧機(jī)械手觸覺傳感器應(yīng)該薄和靈活的。 光學(xué)觸覺傳感器不適合一個(gè)人化靈巧機(jī)械手,因?yàn)橐『挽`活是困難的。因此,所有的應(yīng)用于實(shí)際機(jī)器人靈巧手的光學(xué)觸覺傳感器,介紹了還在試驗(yàn)樣機(jī)舞臺(tái)的文學(xué)。然而,電阻式觸覺傳感器可以薄和靈活。因此,在文獻(xiàn)中,在機(jī)器人靈巧手中電阻觸覺傳感器比光學(xué)觸覺傳感器有更多的應(yīng)用。Raparelliet al 使用武力傳感電阻器(FSR)通過公司連鎖制造,作為觸覺傳感器的氣動(dòng)的人化的機(jī)械手5。FSR的感應(yīng)元素就印在了一張薄膜。那

4、個(gè)薄膜是一個(gè)柔軟的床單,但它不是有彈性。所以這個(gè)薄膜僅能涵蓋三維(3 D)可展面,但它不能完全覆蓋一個(gè)3D不可展面。Kawasaki et al.為Gifu Hand II拓展一個(gè)分布式的觸覺傳感器的3。具有網(wǎng)格型電極和使用導(dǎo)電油墨的分布式觸覺傳感器安裝在手表面。同時(shí)這個(gè)傳感器可以覆蓋Gifu hand II的大部分地區(qū),還增加觸覺感應(yīng)區(qū)。然而,隨著傳感器的電線在靈巧機(jī)械手的外面,它會(huì)影響到非結(jié)構(gòu)環(huán)境的機(jī)械手的操作安全。Shimojo et al.設(shè)計(jì)了一個(gè)薄和靈活使用壓力導(dǎo)電橡膠與縫合電線觸覺傳感器4。傳感器可以掩蓋三維實(shí)體,目前僅用于非接觸式狀態(tài)檢測聯(lián)系。雖然傳感器使用該方法可以有效地提高

5、表面強(qiáng)度抵抗剪切力,但是這個(gè)方法制造傳感器的電極會(huì)繼續(xù)使敏感的薄片的面數(shù)加倍。這是不利的,因?yàn)閴毫?dǎo)電橡膠通常是靈活的, 憑什么外面的電極揭露了彎曲應(yīng)力可以降低傳感器的使用期。Cannata和Maggiali開發(fā)出一種新的完全嵌入式觸覺傳感器系統(tǒng)6。這觸覺傳感器被設(shè)計(jì)安裝在由一個(gè)矩陣和64個(gè)電極的靈巧的機(jī)器人夾具(MACHAND)里,在柔性線路板(蝕刻印刷電路板)覆蓋一層導(dǎo)電橡膠。電極的布局站在同一邊,避免當(dāng)雙面電極地使用劣勢。然而,電路的觸覺信號(hào)處理硬件和實(shí)體的傳感器是共享同樣的柔性線路板,導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)不得不被替換甚至是局部故障發(fā)生。通過分析過去電阻式觸覺傳感器應(yīng)用于機(jī)器人靈巧的雙手的特點(diǎn)和

6、HIT/DLR機(jī)器人的靈巧的雙手的高度集成特點(diǎn)7,我們開發(fā)了一個(gè)電阻,薄和靈活并且可以有效地覆蓋了HIT/DLRII靈巧機(jī)械手指尖的彎曲表面的觸覺傳感器。在本文中,首先,傳感器的設(shè)計(jì)方法。其次,觸覺信號(hào)采集與處理系統(tǒng)和通訊系統(tǒng)作了介紹。最后,給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果2 觸覺傳感器的設(shè)計(jì)HIT/DLR機(jī)器人靈巧的手是一種擁有15度的自由(DOFs)的多感官和綜合的五指手。為了達(dá)到一個(gè)新的高度模塊化的,所有的五個(gè)手指都是相同的。每個(gè)指頭的有三個(gè)自由度和四個(gè)關(guān)節(jié),最后通過一個(gè)“”圖線結(jié)構(gòu)方法使兩個(gè)關(guān)節(jié)耦合。在手指中所有制動(dòng)器直接相結(jié)合,為了一只手實(shí)現(xiàn)手的模塊化和電纜重量和數(shù)量的最小,電子和通信控制器在手指中完

7、全整合。7為了看到這個(gè)機(jī)器人的手的更多細(xì)節(jié)。圖1顯示擁有發(fā)達(dá)的觸覺傳感器的HIT/DLR機(jī)器人靈巧的機(jī)械手的一個(gè)手指。薄和靈活的傳感器安裝在手指尖面的三維實(shí)體表面。 以下是關(guān)于描述傳感器原理,傳感器的結(jié)構(gòu)和過程的外形設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)。 圖 1 具有手指尖靈活的觸覺傳感器的HIT/DLR機(jī)器人靈巧機(jī)械手的手指2.1 傳感器的原理觸覺傳感器的原理是基于電阻性機(jī)制。這個(gè)傳感器采用壓力導(dǎo)電橡膠CSA(產(chǎn)品橡膠有限公司橫濱市有限公司)作為壓力敏感的材料。橡膠是一種硅橡膠和石墨顆粒復(fù)合的橡膠,還可使用在灰黑的柔性薄片形式, 厚度是0.5毫米。它有許多優(yōu)良特性,例如:彈性、伸長率、彈性、耐久性8。電阻表面的效果9

8、主要用于增加敏感的觸覺傳感器。,如圖2, 在電極和表面電阻rs之間的壓敏材料的體積電阻rv隨著應(yīng)用負(fù)載的變化而變化。然而, 當(dāng)壓力F被改變時(shí),rs的值比rv的值變化更多10。電阻r的觸覺細(xì)胞隨著負(fù)荷的增加減少了,相當(dāng)于rs和rv加起來的兩倍。同時(shí)信息的聯(lián)系通過測量值r獲得。2.2 傳感器的結(jié)構(gòu)這個(gè)觸覺傳感器的電極的設(shè)計(jì)提出在文學(xué)分為兩個(gè)類型:一個(gè)雙面電極布置和單面電極布置。由于壓力導(dǎo)電橡膠靈活,所以使用雙面電極的布局是不利的。當(dāng)壓力反復(fù)增加時(shí),必須有一方電極暴露在一個(gè)降低傳感器的使用期的彎曲應(yīng)力。所以單面電極的布局被發(fā)達(dá)的傳感器采用。該傳感器具有三個(gè)層次:一個(gè)電層、一個(gè)敏感的層,一層保護(hù)層,如

9、圖3所示。這個(gè)傳感器的厚度和觸覺細(xì)胞的大小分別是0.65毫米和3毫米約3毫米。圖3 手指尖的柔性觸覺傳感器的結(jié)構(gòu)電層是由一個(gè)雙層的柔性線路板及通過特殊的膠水安裝在HIT/DLR Hand II靈巧的手指尖表面。大小為19.6毫米50毫米0.1毫米(長度寬度厚度)的柔性線路板包含36對(duì)尺寸是2.1毫米2.1毫米的鍍金梳形電極。通過對(duì)電極的傳感器的排列, 這就只需要13只針接口接通一個(gè)觸覺信號(hào)采集和接通電路。敏感層包括壓力導(dǎo)電橡膠和絕緣硅橡膠膠水。為每一個(gè)觸覺元素橡膠片分成一小部分,嵌進(jìn)一個(gè)絕緣網(wǎng)。在這里,絕緣硅橡膠應(yīng)用不僅消除敏感資料相鄰采樣電極和鄰近的驅(qū)動(dòng)電極之間的內(nèi)部干擾,而且粘合在電層上的

10、敏感材料 (要確保在電層上的敏感材料與電極之間不存在粘合)。保護(hù)層是一個(gè)絕緣硅橡膠薄膜。 電層的效果不僅是保護(hù)敏感層,而且,在一個(gè)特定的程度,增加傳感器表面的摩擦系數(shù)和傳感器的不同測量規(guī)模2.3 傳感器的形狀為了使HIT/DLR Hand II的靈巧機(jī)械手有像人類的手的外觀,手指尖表面被設(shè)計(jì)成三維表面。從頂部到底部,一個(gè)圓柱表面,一個(gè)橢球面表面和一個(gè)圓錐形表面組成這個(gè)有可辨的補(bǔ)丁加入的三維表面, 如圖4中所示。因?yàn)槿嵝跃€路板加工技術(shù)的限制,只有平面柔性線路板可以生產(chǎn)。因此,柔性印刷電路板外形設(shè)計(jì)成為一個(gè)關(guān)鍵的研究內(nèi)容以使傳感器覆蓋手指尖的表面。簡化了問題,曲面的擬合研究反而支持了表面整平的研究

11、。因?yàn)?,除橢球面表面外,圓柱表面和圓錐形表面均是可展面,焦點(diǎn)問題變成怎樣做一個(gè)合理的近似橢球面表面的發(fā)展。有三個(gè)步驟進(jìn)行分析的近似橢球面的軌跡發(fā)展。首先, 從手指尖表面提取橢圓面;其次, 在提取表面插入飛鏢再分割成幾個(gè)次表面;最后,大約發(fā)展次表面。 盡管更多的鏢被插入在表面,更高發(fā)展精密是后天獲得的,這將會(huì)導(dǎo)致柔性電路板的布局設(shè)計(jì)的更加困難。 圖4 橢圓的近似發(fā)展的分析過程因此,一定數(shù)量的飛鏢應(yīng)當(dāng)在很小的范圍內(nèi)滿足近似精度要求的發(fā)展。在這項(xiàng)研究中,兩個(gè)飛鏢是插入在橢球面表面。同時(shí)表面被分為三個(gè)次表面(把上和下線分別三等分,然后用兩個(gè)特定的位面來分裂這表面)。次表面輪廓的形狀通過對(duì)軟件采用ANS

12、YS 11.0分析獲得,如圖4所示。這提供了次表面近似的發(fā)展的指導(dǎo)。 所以,兩個(gè)縱劈腿次表面的里沿代替圓弧曲線,其他邊緣代替直線運(yùn)動(dòng)。因此, 近似發(fā)展的二維(2 D)模式的橢球面的軌跡顯示在圖5(a)。接下來,我們即將要從整體的角度包括兩個(gè)網(wǎng)格線的相對(duì)角度誤差E,網(wǎng)格線的線長度誤差EL和網(wǎng)格線相對(duì)面積誤差ES,分析橢球面表面精度的發(fā)展。因?yàn)闄E球面表面具有前后表面對(duì)稱的性質(zhì)的近似發(fā)展,只需要分析參數(shù)1-6,L1-L7 和S1-S2.的相對(duì)誤差。結(jié)果表明,各種誤差低于3%的顯示在表1、表2、表3中。因此,這個(gè)二維表面能很好地適應(yīng)橢球面表面。表1 相對(duì)角度的誤差1234563D model ()12

13、0.6086.2390.81101.9093.7789.192D model ()121.6085.7692.1899.2392.5987.41E (%)0.831.771.51-2.62-1.26-2.00表2 相對(duì)長度的誤差L1L2L3L4L5L6L73D model (mm)5.488.004.4211.185.4811.184.422D model (mm)5.427.984.4411.505.4811.514.44EL (%)1.090.250.452.8602.950.45表3 相對(duì)面積的誤差S1S23D model (mm)52.7757.752D model (mm)51.55

14、57.04ES (%)-2.311.23根據(jù)橢球表面整平的二維模式設(shè)計(jì)了二維形狀的傳感器,如圖5所示(b)。A區(qū)域是電氣定位區(qū)的觸覺傳感器; B、C、D區(qū)域組成觸覺感知區(qū)域,而且是用來分別覆蓋手指尖表面的圓柱表面、橢球面表面、圓錐表面。鑒于目前柔性線路板加工技術(shù)的限制,柔性線路板的二維形狀被設(shè)計(jì)出來,如圖5所示(c)。最后,實(shí)際合適的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)傳感器的形狀很好。圖5 (a)橢圓表面的近似發(fā)展的二維模式。(b)觸覺傳感器的形狀。(c)柔性線路板的形狀。3 電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一個(gè)使大量的數(shù)字和模擬模塊結(jié)合可編程的大型積體電路(PSoC)可配置一些基本功能的裝置(例如ADC和DAC),適用于控制器

15、。運(yùn)用這種芯片可以有效減少外部支持電路的復(fù)雜度和提高觸覺信號(hào)采集處理電路的集成??梢澡偳对跈C(jī)器人的手指尖(可用空間的大小是大約16毫米13毫米9毫米)的電路實(shí)體在圖6中顯示。根據(jù)電路部件的不同功能,該電路可分為兩個(gè)功能單位:一個(gè)信號(hào)數(shù)據(jù)采集、處理單元和通信單元。圖6 觸覺信號(hào)采集處理電路3.1信號(hào)采集與處理系統(tǒng)觸覺信號(hào)的采集與處理系統(tǒng),包括信號(hào)采集加工單位和觸覺傳感器,顯示在圖7。因?yàn)殡姌O的數(shù)組應(yīng)用,在相鄰觸覺細(xì)胞之間的相聲變成一個(gè)需要考慮問題。為了簡單起見,這個(gè)問題將會(huì)解釋,只有數(shù)組的一小部份被提出了,顯示在圖8。當(dāng)一個(gè)掃描電路的掃描i-row電極及j-column電極時(shí),理論上,只有觸覺細(xì)

16、胞C(i,j)的阻力ri,j應(yīng)該測量;事實(shí)上,是由ri,j-1, ri+1,j-1, ri+1,j組成的系列路徑也納入影響了電阻ri,j的測量精度的測量回路。當(dāng)ri,j-1, ri+1,j-1 和ri+1,j的全部值不再是比ri,j的值大得多時(shí), 通過測量環(huán)有一個(gè)相對(duì)比較大的干擾電流,嚴(yán)重影響測量的準(zhǔn)確度。目前,只有兩種有效方法,電壓反饋法11,12和零電位法4,14,用于削弱相聲電流。然而,基于這兩種方法電路需要更多的外部的電路設(shè)備。對(duì)于電路小型化,這是一個(gè)不利條件。因此,一個(gè)采樣-電壓-反饋-否定 -掃描 -采樣 電極(SVFNTSSE)方法被提出。SVFNTSSE方法的原理是電壓的瞄準(zhǔn)目

17、標(biāo)-掃描-取樣電極反饋到否定-瞄準(zhǔn)目標(biāo)-掃描 -采樣電極,以便所有抽樣電極形成一個(gè)等價(jià)的潛力區(qū),切斷干擾回路,而漂浮否定-瞄準(zhǔn)目標(biāo)-掃描 -驅(qū)動(dòng)電極。該方法不僅能有效減少了復(fù)雜的電路,而且有效地削弱相聲電流(參見具體實(shí)驗(yàn)在第四部分)傳感器系統(tǒng)的原則是眾所周知的周期運(yùn)行掃描。如圖7所示, 一個(gè)觸覺細(xì)胞信號(hào)采集過程,闡述如下:首先,驅(qū)動(dòng)電壓Vdd通過多工器的瞄準(zhǔn)目標(biāo)-掃描 -驅(qū)動(dòng)電極被采用;其二, 瞄準(zhǔn)目標(biāo)-掃描 -采樣電極被內(nèi)部的多路復(fù)用器的配置PSoC掃描;第三, 否定-瞄準(zhǔn)目標(biāo)-掃描 -采樣電極應(yīng)用模擬開關(guān)連接,因此電壓的瞄準(zhǔn)目標(biāo)-掃描 -采樣電極可以通過配置多路復(fù)用器反饋到其它抽樣電極,一

18、個(gè)配置可編程增益放大器(PGA),模擬輸出緩沖區(qū)和模擬開關(guān);最后,電壓的瞄準(zhǔn)目標(biāo)-掃描 -采樣電極轉(zhuǎn)換成數(shù)字值配置模數(shù)轉(zhuǎn)換器,目前效力于一個(gè)8位的決議圖7 信號(hào)采集與處理系統(tǒng)圖8 相鄰元素之間的相聲的原理圖3.2通信系統(tǒng)觸覺傳感器的數(shù)字信號(hào)的一個(gè)流動(dòng)的路徑如圖9所示。第一,觸覺傳感器的數(shù)據(jù),包裝的手指尖的PSoC板,被發(fā)送到手指DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)板通過SPI串行外設(shè)接口)總線;其次手指DSP板傳送到包含觸覺傳感器數(shù)據(jù)、關(guān)節(jié)力矩?cái)?shù)據(jù)和關(guān)節(jié)角數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包, ,對(duì)手指FPGA(可編程領(lǐng)域門陣列)板通過SPI(串行外設(shè)接口)總線,然后放在她的手指FPGA板發(fā)送數(shù)據(jù)包的整個(gè)手指直接向DSP-PCI

19、卡,或間接透過手掌的FPGA板DSP-PCI卡點(diǎn)對(duì)點(diǎn)串行通訊(PPSeCo)總線,最后DSP-PCI收到卡片上傳數(shù)據(jù)到個(gè)人電腦。為了減小手指尖的PSoC板和手指DSP板之間的通信時(shí)間、操作這個(gè)PsoC中的SPI模塊結(jié)構(gòu)的頻率應(yīng)該選擇頻率最高(12兆赫)。不過,正因?yàn)闀r(shí)鐘頻率約束的控制器,花費(fèi)時(shí)間讀/寫一個(gè)八位登記這是12.6s顯著大于666.7s的花費(fèi)時(shí)間受/送一個(gè)字節(jié)。因此,為了使SPI通信正常工作狀態(tài)下, 手指尖的SPI的功能模塊的PsoC板必須被設(shè)置為主人模式,而手指的SPI的功能模塊的將DSP板被設(shè)置為從屬模式。通過考慮觸覺信號(hào)的采集和SPI通信的時(shí)間,觸覺傳感器的最后操作頻率系統(tǒng)是1

20、07.3赫茲。圖9 通信系統(tǒng)3 實(shí)驗(yàn)和討論4.1 運(yùn)用SVFNTSSE方法削弱相聲實(shí)驗(yàn)為驗(yàn)證SVFNTSSE方法的有效性,四個(gè)相鄰的觸覺細(xì)胞,分別是細(xì)胞-06, 細(xì)胞-07, 細(xì)胞-11和細(xì)胞-12,被選擇為實(shí)驗(yàn)物體,如圖10。和一個(gè)外部力量只適用于在元素上細(xì)胞-07, 細(xì)胞-11和細(xì)胞-12,然后每一個(gè)觸覺細(xì)胞的輸出電壓可以觀察到。當(dāng)不使用SVFNTSSE方法, 觸覺細(xì)胞-06的輸出電壓被嚴(yán)重干擾(如圖10(a)、細(xì)胞-06的輸出電壓約等于其他的在8秒);但當(dāng)使用這個(gè)方法, 細(xì)胞-06的輸出電壓幾乎是不受影響,顯示在圖10(b)。因此,實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了該方法的有效性。圖10。串?dāng)_分析4.2 實(shí)

21、驗(yàn)研究傳感器特性觸覺傳感器具有非線性滯及蠕變等特點(diǎn)。這些通過測量系統(tǒng)的特性進(jìn)行了研究,顯示在圖11。這系統(tǒng)包括一個(gè)加載平臺(tái)和圖形可視化系統(tǒng)。測量過程如下:首先, 通過載重線應(yīng)用離散載荷傳感器的平臺(tái),然后通過串行通訊總線傳送傳感器的信號(hào)到PC上,最后通過圖形可視化系統(tǒng)處理接收到的數(shù)據(jù)。為了提高測量的準(zhǔn)確度,四個(gè)相鄰觸覺元素被選中,應(yīng)用于每一個(gè)元素的壓力都是平等的,然后元素輸出的平均值應(yīng)該作為輸出傳感器。確保壓力的平衡,兩個(gè)采取了措施:設(shè)計(jì)一個(gè)具有柔性層的集料器和的和調(diào)節(jié)集料器周圍六軸的角度直到每一個(gè)壓力元件的輸出值都相互相等。在完成必要的操作后,我們不斷地裝載離散負(fù)荷又不斷卸了離散載荷傳感器,兩

22、次了。在這個(gè)過程中,傳感器的產(chǎn)量為壓力裝置的平均產(chǎn)量被獲取。遲滯特性曲線及蠕變特性曲線該傳感器如圖12(a)和(b)圖12)。圖12(a)也顯示壓力傳感器的測量范圍是0 - 600 kPa。圖11 觸覺傳感器測量系統(tǒng)圖12。(a) 觸覺傳感器的滯回特性曲線。(b) 觸覺傳感器的蠕變特性曲線4.3 接觸力控制的實(shí)驗(yàn)基于觸覺傳感器在研究傳感器的非線性特性后,我們在 HIT/DLR Hand II靈巧機(jī)械手的手指的指尖表面上安裝傳感器進(jìn)而建立實(shí)驗(yàn)硬件系統(tǒng),顯示在圖13(a)。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,“產(chǎn)品改進(jìn)+摩擦補(bǔ)償”控制算法被用于在考慮信號(hào)處理的這樣的非線性特征,以及接觸力建立的要求分別設(shè)為50 kPa,

23、100 kPa,200 kPa,300 kPa,400 kPa,500 kPa和600kPa。 這實(shí)驗(yàn)結(jié)果(見圖13(b)表明, 基于反饋信號(hào)的觸覺傳感器,整個(gè)控制系統(tǒng)能保持不變的接觸力。因此,在未來,該傳感器的信號(hào)將用于多手指手的抓取力的控制。圖13。(a)平臺(tái)的接觸控制實(shí)驗(yàn)。(b) 基于觸覺恒定的接觸力控制的結(jié)果5 結(jié)論在本文中,提出一種薄而靈活的電阻性觸覺傳感器,嵌入式電力系統(tǒng)對(duì)觸覺信號(hào)采集與處理進(jìn)行了描述。通過采用三維曲面近似的發(fā)展方法設(shè)計(jì)出傳感器的形狀,確保優(yōu)良的傳感器符合HIT/DLR Hand II靈巧機(jī)械手的手指尖表面。被推薦的SVFNTSSE方法不僅可以有效地削弱相聲電流,而

24、且可以簡化電路結(jié)構(gòu)。對(duì)于觸覺傳感器的系統(tǒng),有效的測量范圍近似是0 - 600kPa, 分辨率與操作頻率分別是8比特和107.3赫茲。接觸力控制試驗(yàn)表明,觸覺傳感器系統(tǒng)被集成在HIT/DLR Hand II靈巧機(jī)械手的控制系統(tǒng),在未來,為觸覺信息在多手指協(xié)調(diào)中應(yīng)用建立一個(gè)良好的基礎(chǔ)。感謝這個(gè)項(xiàng)目是由國家高技術(shù)研發(fā)與發(fā)展計(jì)劃(“863”計(jì)劃)(第2008號(hào)AA04Z203)和自我計(jì)劃任務(wù)(第2008號(hào)01A01)的國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)和系統(tǒng)(哈爾濱理工學(xué)院)。參考文獻(xiàn)1. Jeong, D.-H., Chu, J.-U., Lee, Y.-J.: Development of KNU hand w

25、ith infrared LED-basedtactile fingertip sensor. In: International Conference on Control, Automation and Systems,COEX, Seoul, Korea, pp. 11561161 (2008)2. Ueda, J., Ishida, Y., Kondo, M., Ogasawara, T.: Development of the NAIST-hand with vision-based tactile fingertip sensor, Barcelona, Spain, pp. 23

26、322337 (2005)3. Kawasaki, H., Komatsu, T., Uchiyama, K.: Dexterous anthropomorphic robot hand withdistributed tactile sensor: Gifu hand II. IEEE/ASME Transactions on Mechatronics 7, 296303 (2002)4. Shimojo, M., Namiki, A., Ishikawa, M., Makino, R., Mabuchi, K.: A tactile sensor sheetusing pressure c

27、onductive rubber with electrical-wires stitched method. IEEE SensorsJournal 4, 589596 (2004)5. Raparelli, T., Mattiazzo, G., Mauro, S., Velardocchia, M.: Design and development of apneumatic anthropomorphic hand. Journal of Robotic Systems 17, 115 (2000)6. Cannata, G., Maggiali, M.: An embedded tact

28、ile and force sensor for robotic manipulationand grasping. In: 5th IEEE/RAS International Conference on Humanoid Robots, Tsukuba,Japan, pp. 8085 (2005)7. Fan, S.-W., Liu, Y.-W., Jin, M.-H., Lan, T., Chen, Z.-P., Liu, H., Zhao, D.-W.: Researchon the mechanics of the HIT/DLR Hand II anthropomorphic fi

29、ve-finger dexterous hand.Harbin Gongcheng Daxue Xuebao/Journal of Harbin Engineering University 30, 171177(2009)8. Pressure sensitive electric conductive elastomer,http:/www.scn-net.ne.jp/eagle/CSAEnglish.html9. Weiss, K., Worn, H.: The working principle of resistive tactile sensor cells. In: Institute ofElectrical and Electronics Engineers Computer Society, Piscataway, NJ 08855-1331,United States, pp. 471476 (2005)10. Ming, X., Hua

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