[发明专利]触觉传感器有效
申请号: | 201911202031.4 | 申请日: | 2019-11-29 |
公开(公告)号: | CN110907073B | 公开(公告)日: | 2021-01-05 |
发明(设计)人: | 程龙;侯增广;谭民;李正伟;李厚成 | 申请(专利权)人: | 中国科学院自动化研究所 |
主分类号: | G01L1/24 | 分类号: | G01L1/24 |
代理公司: | 北京市恒有知识产权代理事务所(普通合伙) 11576 | 代理人: | 郭文浩;尹文会 |
地址: | 100190 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 触觉 传感器 | ||
1.一种触觉传感器,其特征在于,包括:
刚性连接的底壳(2)和顶盖(1),所述底壳(2)与顶盖(1)之间形成有腔室,所述顶盖(1)开设有第一通孔(11);
所述腔室中设置有光源(4)、弹性且透光的弹性部件(3)以及光敏传感器(5),所述腔室包括第一腔室和第二腔室,所述第一腔室的底部中央开设有圆柱凹槽,所述弹性部件塞装设置于所述圆柱凹槽的内部,所述圆柱凹槽的底部中央开设有安装槽,所述光源位于所述弹性部件的内孔中且位于所述安装槽的内部;所述第二腔室用于设置所述光敏传感器;
所述光源(4)和所述光敏传感器(5)分别位于所述弹性部件(3)的相背离两侧;所述光敏传感器(5)的光敏区域接收透过所述弹性部件(3)的光;
所述弹性部件(3)远离所述底壳(2)的一侧设置有刚性且不透光的触感部件(6),所述触感部件(6)抵触所述底壳(2)和所述顶盖(1),所述触感部件(6)从所述第一通孔(11)中伸出;所述触感部件(6)挤压所述弹性部件(3)时,所述触感部件(6)将所述光敏传感器(5)的光敏区域局部遮挡;
当所述触感部件未受压力时,光线穿过所述弹性部件(3)的截面积取,当所述触感部件受压力挤压所述弹性部件时,光线穿过所述弹性部件3的截面积为,则照射到光敏区域的光通量和之间的关系为,所述光敏传感器产生的电流为;其中,是光线照射到光敏区域上的宽度,是所述触感部件与刚性体之间的间距,是所述触感部件受到的压力,是所述弹性部件的刚度系数,为光通量密度,为硅光电池短路电流和光通量拟合直线的斜率。
2.根据权利要求1所述的触觉传感器,其特征在于:所述光敏传感器(5)设置有至少三个且围绕所述光源(4),所述第二腔室的数量不少于所述光敏传感器(5)的数量,每个所述第二腔室中至多设置有一个所述光敏传感器(5)。
3.根据权利要求2所述的触觉传感器,其特征在于:各所述光敏传感器(5)绕所述光源(4)均匀分布且位于同一平面;所述光敏传感器(5)的个数为四个,所述第二腔室的数量为四个。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的触觉传感器,其特征在于:所述触感部件(6)接触所述顶盖(1)的表面为球面,所述触感部件(6)位于所述第一通孔(11)内的部分具有活动空间以使所述触感部件可以转动。
5.根据权利要求4所述的触觉传感器,其特征在于:所述顶盖(1)具有与所述球面相贴合且与所述球面相适配的曲面(12)。
6.根据权利要求4所述的触觉传感器,其特征在于:所述触感部件(6)从所述第一通孔(11)伸出的一端设置有凸出部,所述凸出部在远离所述弹性部件(3)的方向上逐渐收缩。
7.根据权利要求4所述的触觉传感器,其特征在于:所述触感部件(6)为半球体结构、球冠结构或球台结构。
8.根据权利要求1所述的触觉传感器,其特征在于:所述光源(4)设置有用于调节亮度的调节电路,以调整传感器灵敏度。
9.根据权利要求1所述的触觉传感器,其特征在于:所述触觉传感器还包括处理器模块,所述处理器模块的输入端口与所述光敏传感器(5)的输出端口连接。
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