[发明专利]一种具有触觉感知的柔性手指

说明书

本发明公开了一种具有触觉感知的柔性手指，其手指底面内嵌有液态金属腔体，可根据液态金属腔体的感应电容的变化情况，来判断柔性手指受力位置，进而根据受力位置变化来判断是否存在物体滑动，可适用于生鲜、熟食、异形工艺品等柔软、易碎物体的柔性感知夹取。

技术领域

本发明涉及一种柔性手指，尤其是具有触觉感知的柔性手指。

背景技术

目前柔性手指被越来越多的应用于生鲜、熟食、异形工艺品等柔软、脆弱物品的搬运，但由于柔性手指不具备触觉感知能力，不能判断抓取受力面积是否合适，也不能判断物品在快速移动过程中是否存在滑动甚至掉落的情况。因此，要进一步提高柔性抓取的稳定性和智能程度，柔性手指应当具备触觉感知能力。作为一种优选方法，将触觉感知装置集成进入柔性手指内部，以获得更好的美观性和耐用性。

发明内容

为了克服现有技术中柔性手指没有触觉感知的缺陷，本发明提供一种具有触觉感知的柔性手指，其手指底面内嵌有液态金属腔体，可根据液态金属腔体的感应电容的变化情况，来判断柔性手指受力位置，进而根据受力位置变化来判断是否存在滑动。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有触觉感知的柔性手指，包括柔性手指和检测电路，所述柔性手指包括手指指面（1）、手指底面（2），所述手指底面（2）内部设置有液态金属腔体（21）、信号线（22）和屏蔽线（23），所述手指指面（1）与手指底面（2）构成空腔（3），所述手指指面（1）包括指尖（13）、指跟（11）和至少一个指节（12），所述指尖（13）和指节（12）之间设置指尖过渡圆弧（14），所述指节（12）包括指节峰（121）、指节面（122）和指节谷（123），所述指节（12）依次串接构成波浪形结构，所述指节（12）和指跟（11）之间设置指跟过渡圆弧（112），所述指跟的端部设置环形凸台（111），所述指跟的端面设置有气孔（113），所述液态金属腔体（21）的数量至少为一个，所述信号线（22）的数量与液态金属腔体（21）的数量一致，所述液态金属腔体（21）与信号线（22）一一对应，所述信号线（22）的一端与液态金属腔体（21）连接而另一端延伸至指跟（11），所述屏蔽线（23）的数量为一根，所述屏蔽线（23）的一端不连接任何液态金属腔体（21）而另一端延伸至指跟（11）。

所述检测电路包括信号输入端、电容检测芯片、微处理器、USB芯片和USB接口，所述信号输入端连接信号线（22）和屏蔽线（23），所述信号线（22）和屏蔽线（23）与检测电路连接，所述检测电路检测各个液态金属腔体（21）的电容变化，所述检测电路可根据电容变化判断柔性手指受力位置，所述检测电路根据受力位置变化判断是否存在滑动；具体来说，被抓取物体与各个液态金属腔体（21）之间产生寄生电容，所述寄生电容经过电容检测芯片AD转换产生数字信号，所述数字信号输出到微处理器I/O口，所述微处理器根据电容检测芯片产生的数字信号判断柔性手爪受力位置和是否存在滑动，所述微处理器将处理结果转化为TTL串口信号，所述TTL串口信号输出到USB芯片的输入端，所述USB芯片将TTL串口信号转化为USB信号，所述USB信号经过USB接口向外部设备输出信号。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：使柔性手指具备触觉感知能力，进而可以判断柔性手指受力位置以及判断是否存在滑动。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。

图1为一种具有触觉感知的柔性手指的正视图；

图2为沿着图1中A-A线的剖视图；

图3为一种具有触觉感知的柔性手指的侧视图；

图4为沿着图3中B-B线的剖视图；

图5为检测电路结构图；

图中1.手指指面，11.指跟，111.环形凸台，12.指节，121.指节峰，122.指节面，123.指节谷，13.指尖，14.指尖过渡圆弧，2.手指底面，21.液态金属腔体，22.信号线，23.屏蔽线，3.腔体。

具体实施方式