[发明专利]一种多功能磁致伸缩触觉传感器

说明书

本发明公开一种多功能磁致伸缩触觉传感器，包括压力感应装置和底座，所述底座包括立板和底板，所述立板与所述底板垂直固定连接，所述压力感应装置的一端嵌入所述立板的内侧并与磁传感器连接，所述磁传感器与所述立板的外侧固定连接，所述压力感应装置的另一端固定连接有传动触头，所述传动触头的一端与所述底板垂直连接，所述传动触头的另一端安装有温度采集装置，所述底板固定连接有永磁体。本发明在按压和滑动两种模式下，通过在物体表面进行按压和滑动，得到接触压力、物体热导率、温度、表面轮廓信息，从而模拟人类手指各项功能，安装在机械手上可以使机械手对物体进行更加充分的学习，给机械手的抓取任务提供更多参考。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，特别是涉及一种多功能磁致伸缩触觉传感器。

背景技术

手指作为人体感知外界物体的媒介，是一个非常精密的触觉传感系统。手指通过与外界物体的接触，能够感受随之带来的各种机械刺激和热刺激，并得到许多关于外界的物理信息，如：压力、温度、纹理、材质等，这些信息由神经系统分析后转化为生理反应，使人能够快速、安全地与周围环境进行互动。

作为人机交互和智能机器人操作的重要组成部分，触觉传感器赋予机器人感知物体接触压力、形状、硬度和温度的能力。近年来，随着传感技术的发展，提出了基于各种传感原理的机器人传感系统，如压阻式、压电式、电容式、压磁式等，虽然部分触觉传感器灵敏度很高，但大部分功能单一，主要集中在压力测量，少数可以同时测量多参数的触觉传感器由于其结构复杂、制造成本高、难度大、外围电路复杂、可靠性差等问题难以推广。

为此，设计一种易于制造且可靠性高的多功能触觉传感器十分必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种多功能磁致伸缩触觉传感器，以解决上述现有技术存在的问题，在按压和滑动两种模式下，通过在物体表面进行按压和滑动，得到接触压力、物体热导率、温度、表面轮廓信息，从而模拟人类手指各项功能，安装在机械手上可以使机械手对物体进行更加充分的学习，给机械手的抓取任务提供更多参考。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种多功能磁致伸缩触觉传感器，包括包括压力感应装置和底座，其中，所述压力感应装置用于基于逆磁致伸缩效应将力信号转化为磁信号，所述底座包括立板和底板，所述立板与所述底板垂直固定连接，所述压力感应装置的一端嵌入所述立板的内侧并与磁传感器连接，所述磁传感器与所述立板的外侧固定连接，其中，所述磁传感器用于检测磁信号并输出电压，所述压力感应装置的另一端固定连接有传动触头，所述传动触头的一端与所述底板垂直连接，所述传动触头的另一端安装有温度采集装置，所述底板固定连接有永磁体，其中，所述传动触头用于向所述压力感应装置传输压力。

可选地，所述压力感应装置包括若干铁镓丝，每条所述铁镓丝平行，且每条所述铁镓丝之间的间隔距离相等，所述铁镓丝的一端嵌入所述立板与所述磁传感器连接，所述铁镓丝的另一端与所述传动触头固定连接。

可选地，所述铁镓丝的长度为8～10mm，直径为0.5～0.8mm。

可选地，所述磁传感器采用霍尔元件。

可选地，所述温度采集装置包括热电偶和加热片，所述热电偶与所述加热片的上表面固定连接，所述加热片的下表面与所述传动触头连接。

可选地，所述加热片采用陶瓷材质。

可选地，所述永磁体的材质为钕铁硼。

可选地，所述传动触头的材质为树脂。

可选地，所述底座的材质为树脂。

本发明公开了以下技术效果：