時間:2023-11-08 10:14:02來源:機器人在線
觸覺傳感器是用于機器人中模仿觸覺功能的傳感器。按功能可分為接觸覺傳感器、力矩覺傳感器、壓覺傳感器和滑覺傳感器等。
由于在人體運動檢測、智能機器人和人工假肢等領(lǐng)域的普遍應(yīng)用,壓力傳感器引起了普遍關(guān)注。有幾種壓力刺激檢測的轉(zhuǎn)換方法,包括壓阻、電容、壓電和摩擦電。壓阻式壓力傳感器通過設(shè)備電阻的變化來檢測壓力刺激,并且由于其簡單的設(shè)計和讀出機制而被普遍研究。電容式壓力傳感器主要由兩個由介電材料隔開的平行導(dǎo)電板組成。電容式壓力傳感器的主要優(yōu)點是簡單的控制原理和溫度無關(guān)性。然而,靈敏度和信噪比因小型化而降低。壓電壓力傳感器基于在施加機械刺激時在各向異性晶體材料中產(chǎn)生電偶極矩的機制。不同于壓阻式和電容式壓力傳感器,能夠進行靜態(tài)和動態(tài)測量,壓電傳感器特別適用于動態(tài)壓力測量。此外,壓電壓力傳感器展示了令人印象深刻的自供電能力,使其適用于相關(guān)的電路系統(tǒng)。然后,對于摩擦電壓力傳感器,摩擦起電在接觸的材料表面產(chǎn)生極性相反的電荷,而靜電感應(yīng)則歸因于通過機械攪拌分離將機械能轉(zhuǎn)化為電能。
溫度傳感機制:熱阻和熱電效應(yīng)。除了壓力刺激外,感測溫度是觸覺傳感器的另一個重要功能,可防止受傷并提供有關(guān)被抓物體的關(guān)鍵熱量信息。通常,觸覺傳感器需要低至0.02°C的溫度分辨率。柔性的溫度傳感器陣列的優(yōu)勢在于其靈活的特性允許傳感器陣列混合和扭曲,從而在設(shè)計和操作方面提供更大的自由度。此外,柔性的溫度傳感器陣列將減少多種布線,從而降低電路復(fù)雜度和布線成本。
如今已經(jīng)實現(xiàn)了多種檢測溫度的方法,包括熱阻電阻器、熱電傳感器、紅外傳感器和光學(xué)傳感器。其中,基于熱阻和熱電效應(yīng)的兩類典型的溫度傳感機制是柔性觸覺傳感器中很常用的。熱電阻溫度傳感器基于電阻因電導(dǎo)率的變化而隨溫度變化的原理,通常用電阻的溫度系數(shù)來量化。
除了熱阻效應(yīng)外,熱電溫度傳感器還基于熱電效應(yīng),可以將熱量轉(zhuǎn)化為電能。熱電溫度傳感器的主要優(yōu)點是它們不需要外部電
觸覺傳感器是用于機器人中模仿觸覺功能的傳感器。按功能可分為接觸覺傳感器、力矩覺傳感器、壓覺傳感器和滑覺傳感器等。
由于在人體運動檢測、智能機器人和人工假肢等領(lǐng)域的普遍應(yīng)用,壓力傳感器引起了普遍關(guān)注。有幾種壓力刺激檢測的轉(zhuǎn)換方法,包括壓阻、電容、壓電和摩擦電。壓阻式壓力傳感器通過設(shè)備電阻的變化來檢測壓力刺激,并且由于其簡單的設(shè)計和讀出機制而被普遍研究。電容式壓力傳感器主要由兩個由介電材料隔開的平行導(dǎo)電板組成。電容式壓力傳感器的主要優(yōu)點是簡單的控制原理和溫度無關(guān)性。然而,靈敏度和信噪比因小型化而降低。壓電壓力傳感器基于在施加機械刺激時在各向異性晶體材料中產(chǎn)生電偶極矩的機制。不同于壓阻式和電容式壓力傳感器,能夠進行靜態(tài)和動態(tài)測量,壓電傳感器特別適用于動態(tài)壓力測量。此外,壓電壓力傳感器展示了令人印象深刻的自供電能力,使其適用于相關(guān)的電路系統(tǒng)。然后,對于摩擦電壓力傳感器,摩擦起電在接觸的材料表面產(chǎn)生極性相反的電荷,而靜電感應(yīng)則歸因于通過機械攪拌分離將機械能轉(zhuǎn)化為電能。
溫度傳感機制:熱阻和熱電效應(yīng)。除了壓力刺激外,感測溫度是觸覺傳感器的另一個重要功能,可防止受傷并提供有關(guān)被抓物體的關(guān)鍵熱量信息。通常,觸覺傳感器需要低至0.02°C的溫度分辨率。柔性的溫度傳感器陣列的優(yōu)勢在于其靈活的特性允許傳感器陣列混合和扭曲,從而在設(shè)計和操作方面提供更大的自由度。此外,柔性的溫度傳感器陣列將減少多種布線,從而降低電路復(fù)雜度和布線成本。
如今已經(jīng)實現(xiàn)了多種檢測溫度的方法,包括熱阻電阻器、熱電傳感器、紅外傳感器和光學(xué)傳感器。其中,基于熱阻和熱電效應(yīng)的兩類典型的溫度傳感機制是柔性觸覺傳感器中很常用的。熱電阻溫度傳感器基于電阻因電導(dǎo)率的變化而隨溫度變化的原理,通常用電阻的溫度系數(shù)來量化。
除了熱阻效應(yīng)外,熱電溫度傳感器還基于熱電效應(yīng),可以將熱量轉(zhuǎn)化為電能。熱電溫度傳感器的主要優(yōu)點是它們不需要外部電源。觸覺傳感器的主要性能參數(shù)如下:靈敏度、感應(yīng)范圍、感應(yīng)范圍、滯后、響應(yīng)/恢復(fù)時間、穩(wěn)定性和可重復(fù)性。
源。觸覺傳感器的主要性能參數(shù)如下:靈敏度、感應(yīng)范圍、感應(yīng)范圍、滯后、響應(yīng)/恢復(fù)時間、穩(wěn)定性和可重復(fù)性。
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