[发明专利]多方向性滑觉传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械手滑觉传感器，尤其是一种能自动检测滑动方向的机械手滑觉传感器。

背景技术

滑觉传感器是机械手中用来感觉、检测机器人与抓握对象间滑移程度的传感器（图1）。为了在抓握物体时确定一个适当的握力值，需要实时检测机械手与抓握对象之间接触表面的相对滑动，然后判断握力，在不损伤物体的情况下逐渐增加力量。滑觉检测功能是实现机器人柔性抓握的必备条件。但一般的滑觉传感器无法自动检测滑动方向即滑动偏角的问题。

发明内容

本发明是要提供一种多方向性滑觉传感器，用于解决现有的滑觉传感器无法自动检测滑动方向即滑动偏角的技术问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种多方向性滑觉传感器，包括滑觉轮、精密电位器a、心轴、支架、轴托、压缩弹簧、扭力弹簧、转动轴、精密电位器b、箱体及箱盖，其特点是：箱体内装有滑觉轮，且滑觉轮与抓握对象接触处伸出箱盖，滑觉轮通过心轴与支架前端叉型结构处转动连接，心轴上装有精密电位器a，精密电位器a外端固定在支架的叉型结构端面上，内端跟随心轴一起转动，支架后端支撑在轴托上，轴托固定在箱体内，，支架后端内活动配合连接转动轴，且转动轴与支架之间装有压缩弹簧，转动轴后端转动连接精密电位器b，精密电位器b外端固定在箱体上，内端跟随转动轴一起转动，转动轴和精密电位器b外面套有扭力弹簧，且扭力弹簧一端固定在支架上，另一端固定在箱体上。

箱体与机械手手爪相连接；箱盖用固定螺钉和弹簧垫圈固定在箱体上；轴托用轴托固定螺钉固定在箱体内。

检测时，滑觉轮被推进箱体内且依靠压缩弹簧始终与被抓对象接触。 

本发明的有益效果是：

由滑觉轮、精密电位器a、精密电位器b、心轴、转动轴、支架、轴托、压缩弹簧、扭力弹簧等组成一个多方向性滑觉传感器。可以检测机械手与抓握对象之间有无相对滑动以及滑动偏角。该传感器结构紧凑、可靠，可以自动跟随对象的滑动方向。解决了一些滑觉传感器无法自动检测滑动方向即滑动偏角的问题。

利用这种传感器，可以检测、监测两物体之间是否发生相对运动及相对运动的方向。

附图说明

图1是滑觉传感器用于检测机器人与抓握对象间滑移的示意图；

图2是本发明的结构主剖视图；

图3是图2的俯剖视图；

图4是用以判定机械手与抓握对象沿着铅垂线方向滑移程度及趋势原理图；

图5是图4的左视图；

图6是用以判定机械手与抓握对象滑动方向并非沿铅垂线方向滑移程度及趋势原理图；

图7是图6的左视图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

如图1至图3所示，本发明的多方向性滑觉传感器20，包括滑觉轮1、精密电位器a2、心轴3、支架4、轴托5、压缩弹簧6、扭力弹簧7、转动轴8、精密电位器b9、箱体10及箱盖11、固定螺钉13、弹簧垫圈14和轴托固定螺钉15等。

箱体10与机械手21相连接。箱盖11用固定螺钉13和弹簧垫圈14固定在箱体10上。

箱体10内装有滑觉轮1，且滑觉轮1与抓握对象12接触处伸出箱盖11，滑觉轮1通过心轴3与支架4前端叉型结构处转动连接，心轴3上装有精密电位器a2，精密电位器a2外端固定在支架4的叉型结构端面上，内端跟随心轴3一起转动，支架4后端支撑在轴托5上，轴托5用轴托固定螺钉15固定在箱体10内。支架4后端内腔内活动配合连接转动轴8，且转动轴8与支架4之间装有压缩弹簧6，转动轴8后端转动连接精密电位器b9，精密电位器b9外端固定在箱体10上，内端跟随转动轴8一起转动，转动轴8和精密电位器b9外面套有扭力弹簧7，且扭力弹簧7一端固定在支架4上，另一端固定在箱体10上。

各部件及之间关系：

（1）滑觉轮1：与抓握对象12接触。将感受到的相对移动转换成转动的部件。不工作时，压缩弹簧6处于原始状态未被压缩，滑觉轮1伸出箱盖11外。工作时，滑觉轮1被推进箱体10内且依靠压缩弹簧6力始终与抓握对象12接触，压缩弹簧6处于压缩状态。

（2）精密电位器a2：外端用螺钉固定在支架4的叉型结构处，内端跟随心轴3一起转动，用以形成传感信号，并将转动转换为电信号输出。精密电位器a2可选用相应的标准系列型号或定制。

（3）心轴3：用以支撑滑觉轮1，带动精密电位器a2使之形成转动。