觸覺傳感器提供關(guān)于物體的形態(tài)、彈性、材質(zhì)特性,以及更細(xì)微的紋理信息,可以幫助機(jī)器人對外界物體實(shí)現(xiàn)精細(xì)識別與操作。目前在機(jī)器人精細(xì)操作領(lǐng)域?qū)τ|覺傳感器的需求也在與日俱增,但如何設(shè)計(jì)高效、便捷的觸覺傳感裝置,實(shí)時(shí)獲取物體的紋理與溫度信息仍然是極具挑戰(zhàn)的問題。本文針對機(jī)器人操作過程中所面臨的不確定性,研究了利用觸覺感知手段實(shí)現(xiàn)目標(biāo)屬性感知的方法,并從紋理感知與溫度感知的兩個(gè)角度分別研制了觸覺傳感裝置,并將兩種性能融合實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人多模態(tài)感知。首先,設(shè)計(jì)了新型高分辨率的機(jī)器人多模態(tài)觸覺傳感裝置。此裝置可輔助機(jī)器人獲取物體的溫度、紋理及受力等多模態(tài)信息,分別適用于機(jī)器人二指手和五指手。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,附著層的制備是該傳感器性能的關(guān)鍵影響因素,此裝置為后續(xù)的紋理、溫度感知,機(jī)器人精細(xì)操作奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。其次,針對不同溝紋紋理的物體,基于紋理識別的觸覺傳感裝置,提出了端到端紋理識別網(wǎng)絡(luò)算法。使機(jī)器人能夠感知到物體的微觀紋理,建立了織物紋理數(shù)據(jù)集,搭建了基于端到端學(xué)習(xí)的紋理識別網(wǎng)絡(luò)。實(shí)驗(yàn)表明,對于紡織物紋理數(shù)據(jù)庫,所提的端到端紋理識別網(wǎng)絡(luò)算法可以取得很好的識別紡織物紋理結(jié)果。另一方面,將感溫變色材料應(yīng)用到... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

*8陣列電容式觸覺傳感器[47]

第 1 章 緒 論，介電材料發(fā)生形變使得導(dǎo)電板間的距離或相對面積發(fā)生相應(yīng)的變化，即變。該類觸覺傳感器可制備成高密度、陣列式，具有空間分辨率高、響應(yīng)字化強(qiáng)等特點(diǎn)[46]。文獻(xiàn)[47]早在 1996 年 B. L. Gray 等人便研制了一種 8*8容式觸覺傳感器，其空間分辨率比人類高近十倍，如圖 1-1 所示。隨著 M 等微納米加工技術(shù)的逐漸成熟，極大提高了電容式觸覺傳感器的精密度，如清華大學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室孫富春教授的團(tuán)隊(duì)制備的具有 25 個(gè)感知陣列點(diǎn)、可裝人指尖的電容式觸覺傳感器[48]。由于電容式的高可靠性、高精度及靈敏性場上的應(yīng)用也最為廣泛，如“iPod-touch”的“RoboTouch”和“DigiTacts是該類觸覺傳感器具有易受噪音干擾，其介電性易受溫度、結(jié)構(gòu)等影響。

圖 1-3 首款基于視覺的觸覺傳感裝置[50視覺的觸覺傳感裝置問世后，日本名研制了一款基于視覺的觸覺傳感裝要由 CCD 相機(jī)、LED 燈以及接觸總厚度為 0.5mm。外膜為黑色， 1-4 所示[55]。觸摸板內(nèi)部充滿半透、綠色和藍(lán)色帶的強(qiáng)度估計(jì)物體體的粘性比測量物體的微觀滑動(dòng)度擴(kuò)大了基于視覺的觸覺傳感裝置以及估計(jì)物體形狀等。但該裝置要的是該裝置不能應(yīng)用于機(jī)器人的

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3071738