[发明专利]一种曲面柔性触觉传感器阵列的三维标定装置

权利要求书

1.一种曲面柔性触觉传感器阵列的三维标定装置，其特征在于：该装置包括三坐标导轨机器人、三维力加载机构、阵列平台（15）以及与其电连接的控制部分；所述三坐标导轨机器人包括X轴导轨（3）、Y轴导轨（7）和Z轴导轨（11）；所述X轴导轨（3）通过调节连接块（4）安装在支座（1）上，燕尾导向槽（5）通过导向连接法兰（6）在X轴导轨（3）上运行，产生X轴向位移；导向槽（8）通过 Y轴法兰（9）在Y轴导轨（7）上运动产生Y轴向位移； Z轴导向槽（10）在Z轴导轨（11）上运动产生Z轴向位移；所述三维力加载机构通过并联机构安装法兰（12）安装在Z轴导轨（11）下端，三维力加载机构包括并联机构（13）和三维力检测部件（14），三维力检测部件（14）安装于并联机构（13）操作末端；所述阵列平台（15）包括触觉传感器阵列（30）和传感器安装平台（31），所述触觉传感器阵列（30）安装在传感器安装平台（31）上。

2.根据权利要求1所述的曲面柔性触觉传感器阵列的三维标定装置，其特征在于：所述并联机构（13）包括动平台（18）和静平台（20），两者分别通过短连杆（22）和长连杆（26）连接在导轨（24）上，导轨（24）固定在并联机构安装法兰（12）上。

3.根据权利要求2所述的曲面柔性触觉传感器阵列的三维标定装置，其特征在于：所述短连杆（22）下端连接在静平台球铰（21）上，上端通过球铰支座（23）安装于在导轨（24）上；所述长连杆（26）下端连接在动平台球铰（27）上，上端通过球铰支座（23）安装于在导轨（24）上。

4.根据权利要求1所述的曲面柔性触觉传感器阵列的三维标定装置，其特征在于：所述三维力检测部件（14）包括工装夹具（28）和三维力检测传感器（29），所述工装夹具（28）夹持三维力检测传感器（29），刚性连接在动平台（18）上。

5.根据权利要求1所述的曲面柔性触觉传感器阵列的三维标定装置，其特征在于：所述控制部分包括电机驱动模块（16）和控制电路模块（17）。

6.根据权利要求5所述的曲面柔性触觉传感器阵列的三维标定装置，其特征在于：所述电机驱动模块（16）包括并联机构的６个伺服电机的驱动器（43）以及三坐标导轨机器人中的4个伺服电机驱动器（42）；并联机构的６个电机驱动模块均为直流伺服电机驱动器，4个三坐标导轨机器人的伺服电机驱动模块包括2个X轴伺服电机驱动器、1个Y轴伺服电机驱动器、1个Z轴伺服电机驱动器；X轴伺服电机驱动器输入端和传感器硬件控制电路模块连接，输出端与X轴伺服电机连接；Y轴伺服电机驱动器输入端和传感器硬件控制电路模块连接，输出端与Y轴伺服电机连接；Z轴伺服电机驱动器输入端和传感器硬件控制电路模块连接，输出端与Z轴伺服电机连接。

7.根据权利要求5所述的曲面柔性触觉传感器阵列的三维标定装置，其特征在于：所述控制电路模块（17）包括电源和复位电路（36）、采样滤波模块（35）、数据存储模块（34）、JTAG接口（33）、USB通讯模块（41）、与电机驱动模块接口电路（40）、传感器阵列的供电模块（38）、行列选择模块（37）、以及CPU组成（39）；控制电路模块（17）和上位机连接，控制电路模块也和电机驱动器模块以及传感器阵列相连。

8.根据权利要求1-7任一项所述的曲面柔性触觉传感器阵列的三维标定装置，其特征在于：所述三坐标导轨机器人的X轴导轨、Y轴导轨、Z轴导轨上安装了带位置检测功能的光栅尺。