[发明专利]一种触觉传感器、图像处理方法及图像处理系统

说明书

本发明提供一种触觉传感器、图像处理方法及图像处理系统，触觉传感器包括：刚性隔断、图像采集设备、多个接触传感单元以及弹性体，接触传感单元的顶部设置有接触体，接触传感单元的底部设置有标记点，刚性隔断包括多个通腔体，每个接触传感单元的至少部分位于对应的通腔体内部，多个接触传感单元彼此对应的通腔体不同，接触传感单元的至少部分与通腔体之间通过弹性体连接，用于在接触体受到接触力的情况下，接触传感单元的至少部分在通腔体内运动，图像采集设备朝向刚性隔断的底部，用于采集包括标记点的图像。本发明公开的触觉传感器，能够单独标定各个标记点，从而获取更精准的各个标记点对应的力的分布信息。

技术领域

本发明涉及触觉传感技术领域，尤其涉及一种触觉传感器、图像处理方法及图像处理系统。

背景技术

触觉传感器是一种测量其本体与环境之间的物理交互信息的设备。触觉传感器通常模拟的是生物学意义上的皮肤受体，其能够检测由机械刺激、温度变化等所造成的激励信号，其中，机械刺激的反馈信息包括力的分布信息。

力的分布信息是机器人操作中十分重要的一项信息来源，因为它可以提供机器人末端执行器与接触物体或环境的力的交互信息，这其中包括压力信息，压力分布，剪切力信息，打滑检测等等信息。相比于力传感器只能测量单轴或多轴的净力值，触觉传感器可以有效的测量单轴力或多轴力的分布信息。现有的人造触觉传感器在技术上主要分为基于电容的触觉传感器、基于压阻的触觉传感器、基于压电的触觉传感器、基于电磁的触觉传感器、基于有机场效应管的触觉传感器以及基于光学的技术的触觉传感器。

目前光学方法中基于相机技术的触觉传感器，是使用基于有限元分析的方法，通过给定材料参数的弹性体形变仿真来模拟刚度矩阵，但是各弹性体之间会发生串扰现象，无法单独进行标定，从而导致测量的力的分布信息并不准确。

因此，如何能够得到精准的力的分布信息的问题是目前业界亟待解决的重要课题。

发明内容

本发明提供一种触觉传感器、图像处理方法及图像处理系统，用以解决现有技术中力的分布信息准确度不高的缺陷，获取更加精准的力的分布信息。

本发明提供一种触觉传感器，所述触觉传感器包括：刚性隔断、图像采集设备、多个接触传感单元以及弹性体；

所述接触传感单元的顶部设置有接触体，所述接触传感单元的底部设置有标记点；

所述刚性隔断包括多个通腔体，每个所述接触传感单元的至少部分位于对应的通腔体内部；其中，多个所述接触传感单元彼此对应的所述通腔体不同；

所述接触传感单元的至少部分与所述通腔体之间通过所述弹性体连接，用于在所述接触体受到接触力的情况下，所述接触传感单元的至少部分在所述通腔体内运动；

所述图像采集设备朝向所述刚性隔断的底部，用于采集包括所述标记点的图像。

可选的，所述触觉传感器还包括：柔性膜；

所述柔性膜附着于所述刚性隔断的顶面。

可选的，所述触觉传感器还包括：壳体；

所述刚性隔断固定连接于所述壳体的内部；

所述图像采集设备连接于所述壳体的底部。

可选的，所述触觉传感器还包括：发光器和遮光板；

所述发光器连接于所述壳体内，且所述发光器设置于所述刚性隔断的一侧，用于为所述图像采集设备提供光源；

所述遮光板位于所述发光器的上部。

可选的，所述触觉传感器还包括：透明支撑；

所述透明支撑设置于所述刚性隔断以及所述图像采集设备之间，其中，所述透明支撑用于支撑所述刚性隔断。