触觉传感器

用于机器人的传感器，用于模仿触觉功能。

当人们与外部环境直接接触时，触感是重要的感官功能。

开发满足要求的触觉传感器是机器人开发中的关键技术之一。

随着微电子技术的发展和各种有机材料的出现，人们提出了各种触觉传感器开发解决方案，但目前大多数都处于实验室阶段，并且产品并不多。

根据功能，触觉传感器可大致分为接触传感器，力 - 扭矩传感器，压力传感器和滑动传感器。

触摸传感器用于确定机器人（主要是肢体）是否与外部物体或测量被触摸物体特征的传感器接触。

接触传感器具有微型开关，导电橡胶，碳海绵，碳纤维，气动复位装置等。

1个微动开关：由弹簧和触点组成。

当触点接触外部物体并离开基板时，信号路径被破坏，从而检测与外部物体的接触。

常闭型（不接触时始终接通）微动开关具有使用方便，结构简单的优点，不利于机械振动和接触易氧化。

2导电橡胶类型：它使用导电橡胶作为敏感元件。

当将触点压在外部物体上时，按压导电橡胶以改变其电阻，使得流过导电橡胶的电流改变。

这种类型的传感器的缺点在于，由于导电橡胶的材料配方的不同，漂移和滞后特性也不一致，并且优点是灵活性。

3含碳海绵型：在基材上设置由海绵构成的弹性体，在海绵中排列成海绵状的碳海绵。

在按压接触物体之后，降低含碳海绵的电阻，并测量流过含碳海绵的电流的大小以确定压缩程度。

该传感器也可用作压力传感器。

本实用新型结构简单，弹性好，使用方便。

缺点是碳分布的均匀性直接影响测量结果和压缩后的恢复能力。

4碳纤维类型：碳纤维作为上表面层，下层是基板，中间填充有聚氨酯和金属电极。

当接触外部物体时，碳纤维被按压并电连接到电极。

优点是它是柔性的并且可以安装在机器人臂的弯曲表面上，但是滞后很大。

5气动复位型：具有柔性绝缘表面，压制时变形，压缩空气脱离接触时作为复位力。

当它与外部物体接触时，其内部弹性气泡（钇铜箔）与下部触点接触并导电。

其优点是灵活可靠，但需要压缩空气源。

滑动传感器用于确定和测量机器人抓住或运输物体时由物体引起的滑移。

它实际上是一个位移传感器。

根据滑动方向检测功能的存在与否，可以将其分为三类：非定向，单向和全向。

1无方向传感器具有探头耳机类型，由蓝宝石探头，金属保险杠，压电罗谢尔盐晶体和橡胶缓冲器组成。

探针在滑动时振动并通过罗谢尔盐转换成相应的电信号。

缓冲区的作用是降低噪音。

2单向传感器具有滚轮光电型，被抓物体的滑动使滚筒旋转，使光电二极管接收通过编码轮传输的光信号（安装在滚筒的圆形表面上），并被检测到通过滚筒的旋转角度信号。

物体的滑动。

3全向传感器在其表面使用带有绝缘材料的金属球，并构成由经线和纬线分布的导电和非导电区域（图4）。

当传感器接触物体并产生滑动时，球旋转，使球面上的导电和非导电区域交替接触电极，从而产生开关信号，并且滑动的大小和方向可以是通过计数和判断开关信号来测量。

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该传感器需要高制造工艺。