觸覺傳感器提供關(guān)于物體的形態(tài)、彈性、材質(zhì)特性,以及更細微的紋理信息,可以幫助機器人對外界物體實現(xiàn)精細識別與操作。目前在機器人精細操作領(lǐng)域?qū)τ|覺傳感器的需求也在與日俱增,但如何設(shè)計高效、便捷的觸覺傳感裝置,實時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角度分別研制了觸覺傳感裝置,并將兩種性能融合實現(xiàn)了機器人多模態(tài)感知。首先,設(shè)計了新型高分辨率的機器人多模態(tài)觸覺傳感裝置。此裝置可輔助機器人獲取物體的溫度、紋理及受力等多模態(tài)信息,分別適用于機器人二指手和五指手。實驗結(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,機器人精細操作奠定了技術(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)。實驗表明,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)字化強等特點[46]。文獻[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)重點實驗室孫富春教授的團隊制備的具有 25 個感知陣列點、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、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、綠色和藍色帶的強度估計物體體的粘性比測量物體的微觀滑動度擴大了基于視覺的觸覺傳感裝置以及估計物體形狀等。但該裝置要的是該裝置不能應(yīng)用于機器人的

【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種監(jiān)測嬰兒體溫的感溫變色連體衣的設(shè)計與開發(fā)[J]. 桑盼盼,沈雷.  毛紡科技. 2018(06)
[2]感溫變色材料在紡織品圖案設(shè)計中的應(yīng)用[J]. 張瑜,李群華,李智勇.  紡織學(xué)報. 2016(04)
[3]熱致可逆變色絕緣材料在電力器材中的應(yīng)用進展[J]. 符瑞,胡虔,吳雄,張勇,丁志義,徐祖順.  膠體與聚合物. 2016(01)
[4]一種新型柔性觸覺陣列傳感器標(biāo)定平臺的設(shè)計[J]. 黃英,李浩洋,張玉剛,張津源,李新潮,馬金鳳.  合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(02)
[5]觸覺感知時視皮質(zhì)跨模態(tài)激活的fMRI研究進展[J]. 占潔,龔洪翰.  國際醫(yī)學(xué)放射學(xué)雜志. 2013(06)
[6]一種基于實際測量的紋理力觸覺表達方法[J]. 吳涓,嚴(yán)菊,李蒞圓,宋愛國.  系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2013(11)
[7]進化算法與基于同倫理論算法在多維觸覺陣列傳感器解耦應(yīng)用中的對比[J]. 丁俊香,葛運建,李珊紅,徐菲,雙豐.  模式識別與人工智能. 2012(03)
[8]觸覺照相機:表面力覺屬性采集裝置[J]. 宋濤,王黨校,王治翔.  系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2012(01)
[9]用于機器人皮膚的柔性多功能觸覺傳感器設(shè)計與實驗[J]. 黃英,陸偉,趙小文,廉超,葛運建.  機器人. 2011(03)
[10]雙組分可逆感溫變色涂料[J]. 周榮華,沈球旺.  上海涂料. 2009(12)

博士論文
[1]多邊觸覺遙操作系統(tǒng)絕對穩(wěn)定性研究[D]. 李堅.電子科技大學(xué) 2014
[2]用于檢測三維力的柔性觸覺傳感器結(jié)構(gòu)及解耦方法研究[D]. 徐菲.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011

碩士論文
[1]三維指尖柔性觸覺傳感器的研究[D]. 葛維冬.安徽工程大學(xué) 2015
[2]基于線性預(yù)測和曲線重建的觸覺數(shù)據(jù)壓縮算法[D]. 何艷.山東大學(xué) 2012



本文編號：3071738