[发明专利]一种可检测滑触觉力的柔性触觉传感器

说明书

本发明公开了一种可检测滑触觉力的柔性触觉传感器，包括传感器基座、滑觉传感机构和触觉传感机构，所述滑觉传感机构设置在所述第一安装槽上，所述滑觉传感机构包括绝缘基座、金属球、感应电极和柔性垫，所述绝缘基座连接在所述第一安装槽内，所述金属球滚动连接在所述绝缘基座上，所述金属球表面设置有绝缘层，所述绝缘层将所述金属球表面形成均匀分布的导电区和不导电区，所述感应电极设置在所述绝缘基座内，所述感应电极设置有多组，所述感应电极与所述金属球表面滑动贴合，本发明金属球发生滚动时，导电区和不导电区交替接触电极,从而产生通断信号,通过对通断信号的计数和判断可测出滑移的大小和方向。

技术领域

本发明涉及触觉传感器技术领域，具体涉及一种可检测滑触觉力的柔性触觉传感器。

背景技术

用于机器人中模仿触觉功能的传感器。触觉是人与外界环境直接接触时的重要感觉功能，研制满足要求的触觉传感器是机器人发展中的技术关键之一。随着微电子技术的发展和各种有机材料的出现，已经提出了多种多样的触觉传感器的研制方案，但目前大都属于实验室阶段，达到产品化的不多，但是，现有的触觉传感器主要用于判断是否接触到外界物体或测量被接触物体，当机器人对物品进行夹持时，物品的夹持力度需要通过传感器进行控制，避免因加持力过大导致物品发生损坏或者夹持力度过小导致物品滑落，因此不光需要判断是否接触到外界物体或测量被接触物体，还需要对物品的滑触觉进行感应。

公开号为：CN109253828A的专利公开了一种触觉传感器及其制备方法，与本申请文相比，无法解决本申请提出的：现有的触觉传感器主要用于判断是否接触到外界物体或测量被接触物体，当机器人对物品进行夹持时，物品的夹持力度需要通过传感器进行控制，避免因加持力过大导致物品发生损坏或者夹持力度过小导致物品滑落，因此不光需要判断是否接触到外界物体或测量被接触物体，还需要对物品的滑触觉进行感应。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可检测滑触觉力的柔性触觉传感器，滑觉传感机构用于在夹持物品时判断和测量抓握或搬运物体时物体所产生的滑移，金属球与物体接触，并在物体产生滑移时带动金属球滚动，金属球表面设置的呈经纬线式分布的导电区和不导电区，金属球发生滚动时，导电区和不导电区交替接触电极,从而产生通断信号,通过对通断信号的计数和判断可测出滑移的大小和方向，柔性垫设置在绝缘基座靠近金属球的一端，柔性垫上设置有与金属球相配合的避让孔，柔性垫自然高度高于金属球突出绝缘基座表面的高度，可以很好对金属球起到保护的作用，同时对夹持的物品起到防滑和防护的作用。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种可检测滑触觉力的柔性触觉传感器，包括传感器基座、滑觉传感机构和触觉传感机构，所述传感器基座中部设置有第一安装槽，所述滑觉传感机构设置在所述第一安装槽上，所述滑觉传感机构包括绝缘基座、金属球、感应电极和柔性垫，所述绝缘基座连接在所述第一安装槽内，所述金属球滚动连接在所述绝缘基座上，所述金属球表面设置有绝缘层，所述绝缘层将所述金属球表面形成均匀分布的导电区和不导电区，所述导电区和不导电区呈经纬线式分布，所述感应电极设置在所述绝缘基座内，所述感应电极设置有多组，所述感应电极与所述金属球表面滑动贴合，所述金属球一端高于所述绝缘基座表面，所述柔性垫设置在所述绝缘基座靠近所述金属球的一端，所述柔性垫上设置有与所述金属球相配合的避让孔，所述柔性垫自然高度高于所述金属球突出所述绝缘基座表面的高度；

所述触觉传感机构包括支撑基体、下电极层、纳米纤维层、上电极层、触觉触头和柔性护垫，所述支撑基体固定安装在所述传感器基座前端，所述支撑基体呈半椭球形，所述下电极层连接在所述支撑基体椭球外周，所述纳米纤维层连接在所述下电极层外周，所述上电极层连接在所述纳米纤维层外周，所述触觉触头连接在所述上电极层外周，所述触觉触头外周与所述柔性护垫相连。