[发明专利]一种基于弹性波识别的人形机器人触觉外壳的实现方法

权利要求书

1.一种基于弹性波识别的人形机器人触觉外壳的实现方法，使用该方法实现的机器人触觉外壳包含一个弧面壳体，一组信号处理元件，以及至少一组弹性波声电换能器，其特征是：人形机器人的触觉外壳材质为玻璃钢材质、工程塑料或金属构成；所述弹性波换能器为压电陶瓷片；所述压电陶瓷片与弧面壳体之间通过粘接紧密相连；所述压电陶瓷片布置在弧面壳体内部，保留壳体外侧面均匀和光滑；所述弹性波声电换能器与信号处理元件相连，并通过带通滤波，选择性接收指定弹性波信号。

2.根据权利要求1所述的人形机器人触觉外壳的实现方法，其特征是：所述弹性波声电换能器与信号处理元件相连后通过的带通滤波模块，为选择性接收20kHz到200kHz的弹性波信号的带通滤波。

3.根据权利要求2所述的人形机器人触觉外壳的实现方法，其特征是：所述人形机器人触觉外壳为机器人的头部或背部外壳；所述弧面壳体内侧表面的四个顶点部分分别被四个所述弹性波声电换能器占据，并通过电路和程序方法，推导一个点击触碰发生在弧面壳体表面的相对位置(xr，yr)，并在墨卡托投影即圆柱投影后形成的长方形几何区域上显示；推导方法为检测点击触碰产生的弹性波到达不同换能器组的传递时间的不同后进行推算；所述点击触碰是刚性物体与弧面壳体短时间接触产生。

4.根据权利要求3所述的人形机器人触觉外壳的实现方法，其特征是：所述刚性物体可以是手指指尖、钢笔、木棒。

5.根据权利要求4所述的人形机器人触觉外壳的实现方法，其特征是：所述触觉外壳具有电路及程序组件，可以通过无线或有线方式，将检测到的点击触碰位置(xr，yr)传递给机器人中央处理模块；从而可以提供相应的机器人与用户的交互功能。

6.根据权利要求5所述的人形机器人触觉外壳的实现方法，其特征是：所述交互功能通过点击触碰位置的变化和点击频次来实现；单次点击中心区域位置可唤醒人形机器人；点击弧面上部区域位置可以使机器人抬头；连续点击机器人可使机器人摇晃头部。