[发明专利]一种粗糙度测量装置及方法

说明书

本发明公开了一种粗糙度测量装置及方法，其中装置包括载物台、施压模块、第一移动模块和数据处理模块，通过施压模块使粗糙度传感器以恒定压力与待测物接触，通过第一移动模块使粗糙度传感器以恒定速度沿第一方向往复运动，通过数据处理模块拟合粗糙度传感器在往复运动过程中的信号曲线，通过信号曲线反映出待测物的表面粗糙度。对于物体粗糙度测量实现数据化与图像化具备优异的转换能力，并能够真实还原物体表面中的较微小粗糙程度差异，精准度高。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，特别是一种粗糙度测量装置及方法。

背景技术

在仿生机器人方面，通过机器人能够模仿人类触摸的感觉。当机器人的手指与物体相接触，机器人可以通过传感器测量出力、振动、温度等数据，进而对物体有一个更加全面的了解，能够做到人类远程对物体的感知，实现更加优异的人机交互。这其中，物体的粗糙度也是一项重要的指标。

在粗糙度的测量中，光学测量的方法往往因为外界或其他因素的干扰，而对被测试物体有所限制。因为较为光滑物体表面发生的光的镜面反射多于漫反射，导致其无法测量一些较为光滑物体的表面形态特征；部分物体因具有吸光性，导致光学测量的方法无法准确接收其光反射，从而导致无法实现精准地测量，同时光学测量的方法往往伴随着较高的成本。

使用物理接触式的测量方法同样有着诸多因素限制。物理探针法虽然测量精度较高，但有可能对物体表面造成伤害，因而无法应用于柔软或脆弱物体的表面。

因此，因此，能快速测量不同物质的粗糙度的测量装置，是工业生产中对数据化、简便化、轻量化发展的迫切需求。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种粗糙度测量装置及方法。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：

本发明的第一方面，一种粗糙度测量装置，包括：

载物台，用于放置待测物；

施压模块，所述施压模块朝向待测物的一端安装有粗糙度传感器，用于使所述粗糙度传感器以恒定压力与待测物接触；

第一移动模块，所述施压模块通过所述第一移动模块安装在所述载物台上，所述第一移动模块用于驱动所述施压模块以恒定速度沿第一方向往复运动；

数据处理模块，所述数据处理模块与所述粗糙度传感器连接，用于拟合所述粗糙度传感器的信号曲线。

根据本发明的第一方面，一种粗糙度测量装置，还包括显示模块，所述显示模块与所述数据处理模块连接，所述显示模块用于显示所述信号曲线。

根据本发明的第一方面，所述施压模块包括固定部、第二移动模块和移动部，所述固定部与所述第一移动模块连接，所述粗糙度传感器安装在所述移动部，所述移动部通过所述第二移动模块滑动连接在所述固定部上，所述第二移动模块驱动所述移动部沿第二方向往复运动。

根据本发明的第一方面，所述第一方向位于所述载物台的表面所在的平面内，所述第二方向垂直于所述第一方向。

根据本发明的第一方面，所述施压模块沿第一方向往复运动的恒定速度的大小范围为1mm/min至1000mm/min。

根据本发明的第一方面，所述粗糙度传感器与待测物间的所述恒定压力的大小范围为0.01mN至2N。

根据本发明的第一方面，所述粗糙度传感器受到挤压时，电阻变化。

根据本发明的第一方面，所述粗糙度传感器受到挤压时，压缩形变量与电阻成反比关系。

根据本发明的第一方面，所述粗糙度传感器由柔性材料制成。