機(jī)器人市場(chǎng)對(duì)觸覺傳感技術(shù)有著巨大的需求,本文分析了國(guó)內(nèi)外觸覺傳感器以及目標(biāo)物體識(shí)別方法的研究現(xiàn)狀,設(shè)計(jì)了一種新型的可應(yīng)用于機(jī)器人觸覺系統(tǒng)的基于電容與摩擦電機(jī)理的柔性復(fù)合傳感器。該傳感器可以測(cè)量目標(biāo)物體的硬度和表面材質(zhì)信息,器由一個(gè)以多孔聚合物PDMS(聚二甲基硅氧烷)為電容介質(zhì)的電容傳感器和單電級(jí)摩擦發(fā)電電極結(jié)構(gòu)復(fù)合而成。其中單電級(jí)摩擦發(fā)電的摩擦層與電容的電介質(zhì)層是通過將PDMS與NaCl的混合物填充經(jīng)過巧妙設(shè)計(jì)的模具一體成型,再固化、鹽析形成多孔PDMS結(jié)構(gòu),與帶有三電極板的雙面FPC(柔性電路板)進(jìn)行粘合,得到可測(cè)量目標(biāo)物體信息的復(fù)合觸覺傳感器。兼顧可應(yīng)用于智能機(jī)械手臂上的復(fù)合傳感器高靈敏度和壓力測(cè)量量程以及結(jié)構(gòu)耐用性等需求,本文提出了低成本、易控制、環(huán)保性高的制備柔性復(fù)合觸覺傳感器方法。對(duì)該柔性復(fù)合式傳感器中的硬度測(cè)量原理和摩擦生電原理進(jìn)行闡述。通過對(duì)復(fù)合傳感器中的電容和摩擦電兩個(gè)模塊所獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析,分別獲得復(fù)合觸覺傳感器的應(yīng)力-電容變化曲線和不同材料接觸產(chǎn)生的摩擦電電壓信息。當(dāng)復(fù)合傳感器與壓頭表面接觸時(shí)的壓力(壓強(qiáng))越大,電容變化量越大。當(dāng)不同材質(zhì)的物體與復(fù)合傳...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.11960年的Unimate原型[1]

基于電容與摩擦電機(jī)理的柔性復(fù)合傳感器及其機(jī)器觸覺應(yīng)用1第1章緒論1.1課題研究背景及意義自從世界進(jìn)入第二次工業(yè)革命以來，人們就開始了對(duì)智能自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行探索，計(jì)劃著設(shè)計(jì)出智能化的機(jī)械設(shè)備讓其能夠具備類人化的功能。1954年，美國(guó)GeorgeDevo首次申請(qǐng)了工業(yè)機(jī)器人專利，然后D....

圖1.2左圖是Shakey在加利福利亞計(jì)算機(jī)歷史博物館的照片，中圖和右圖是2016年改進(jìn)后的Shakey的機(jī)器系統(tǒng)照片[3]

基于電容與摩擦電機(jī)理的柔性復(fù)合傳感器及其機(jī)器觸覺應(yīng)用2器人從工業(yè)領(lǐng)域進(jìn)入到普通家庭，正式開始邁向服務(wù)娛樂領(lǐng)域[4]。圖1.2左圖是Shakey在加利福利亞計(jì)算機(jī)歷史博物館的照片，中圖和右圖是2016年改進(jìn)后的Shakey的機(jī)器系統(tǒng)照片[3]圖1.3Shakey通過視覺識(shí)別抓取物體....

圖1.3Shakey通過視覺識(shí)別抓取物體的過程[3]

基于電容與摩擦電機(jī)理的柔性復(fù)合傳感器及其機(jī)器觸覺應(yīng)用2器人從工業(yè)領(lǐng)域進(jìn)入到普通家庭，正式開始邁向服務(wù)娛樂領(lǐng)域[4]。圖1.2左圖是Shakey在加利福利亞計(jì)算機(jī)歷史博物館的照片，中圖和右圖是2016年改進(jìn)后的Shakey的機(jī)器系統(tǒng)照片[3]圖1.3Shakey通過視覺識(shí)別抓取物體....

圖1.4AIBO的構(gòu)造示意圖，以及AIBO的擺各種姿勢(shì)的照片[4]

基于電容與摩擦電機(jī)理的柔性復(fù)合傳感器及其機(jī)器觸覺應(yīng)用2器人從工業(yè)領(lǐng)域進(jìn)入到普通家庭，正式開始邁向服務(wù)娛樂領(lǐng)域[4]。圖1.2左圖是Shakey在加利福利亞計(jì)算機(jī)歷史博物館的照片，中圖和右圖是2016年改進(jìn)后的Shakey的機(jī)器系統(tǒng)照片[3]圖1.3Shakey通過視覺識(shí)別抓取物體....

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