[发明专利]一种用于测量灵巧手抓持压力的装置

说明书

一种用于测量灵巧手抓持压力的装置，旨在解决现有技术中已有的压力测量装置无法高效、无迟滞地接收到力觉、触觉等信息，导致手指无法快速做出相应的姿态及动作的调整的技术问题。本发明包括手型的抓取构件，其特征在于，抓取构件包括手掌和手指，手指与待抓取物体相接触的一侧设有第一气囊，手掌与待抓取物体相接触的一侧设有第二气囊，手指内设有辅助气体流通的导管，导管与第一气囊和第二气囊均连通，导管远离手指的指尖的一端设有鼓膜，鼓膜上连接有压力测量构件。

技术领域

本发明涉及灵巧手抓持和操作技术领域，特别是涉及一种用于测量灵巧手抓持压力的装置。

背景技术

科学技术的快速发展使得机器人越来越智能化，现在我们只需要操控机器人就可能实现大规模的生产或操作，故而机器人技术现在已经成为我们的工作、日常生活中必不可少的极其重要的工业自动化技术之一。工业自动化技术的飞速发展以及日益扩大的机器人应用领域使得我们对现有的机器人技术提出了更高、更智能的要求，这也就使得现在的机器人必须配备各式各样的传感器或感应器件。为了进一步提升机器人的智能化，研究人员开始为其配备诸如力觉、触觉、嗅觉或者视觉等可更好地感知外界环境的各类传感器或感应器；这也使得对机器人技术的研究变得更加丰富、更加有意义。当处理需要暴露某些特征的工具或对象时，灵巧的末端效应器可以让对象从初始掌握到在手中重新定向，而这需要传感器能够更准确、高效地接收到力觉、触觉等信息，以便于手指做出相应的姿态及动作的调整。

传统的压力传感器的原理一般为压阻式、压电式和蓝宝石式。压阻式压力传感器是利用单晶硅的压阻效应而构成，当压力发生变化时，单晶硅产生应变，使直接扩散在上面的应变电阻产生于被测压力成正比的变化，再由桥式电路获相应的电压输出信号；但是硅片具有很高的机械刚度，只能测量一个方向的力，不适宜形变不规则的软体指尖。压电传感器因为经过外力作用后的电荷，只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存，所以不能用于静态测量。蓝宝石系由单晶体绝缘体元素组成，不会发生滞后、疲劳和蠕变现象，但是价格较为昂贵。此外，传统的压力传感器体型较大，无法用于软体指尖表面，所以我们需要一种装置，可以将指尖受到的力传递到手指内部的传感器上，在保证手指结构完整美观的同时，测量指尖所受到的压力。

发明内容

本发明为了克服现有技术中压力测量装置无法高效、无迟滞地接收到力觉、触觉等信息，导致手指无法快速做出相应的姿态及动作的调整的技术问题，提供一种用于测量灵巧手抓持压力的装置，第一气囊、第二气囊、气管、鼓膜和压力测量构件的配合可实现力觉、触觉等信息高效、无迟滞地接收，故而手指可依照接收到的信息快速做出相应的姿态及动作调整。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案。