触觉传感器讲稿.ppt

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1、关于触觉传感器第一页，讲稿共二十页哦提纲1.引言2.发展历程3.研究发展的现状4.新趋势5.对未来发展的见解第二页，讲稿共二十页哦触觉是机器人获取环境信息的一种仅次于视觉的重要知觉形式 是机器人实现与环境直接作用的必需媒介.与视觉不同 触觉本身有很强的敏感能力可直接测量对象和环境的多种性质特征.因此触觉不仅仅只是视觉的一种补充.1.引言引言第三页，讲稿共二十页哦识识别别识别功能是在检测的基础上提取操作对象的形状、大小、刚度等特征，以进行分类和目标识别.检检测测检测功能包括对操作对象的状态、机械手与操作对象的接触状态、操作对象的物理性质进行检测。机器人触觉传感器两大主要功能：第四页，讲稿共二十页

2、哦2.发展历程70 年代国外的机器人研究已成热点，但触觉技术的研究才开始且很少。当时对触觉的研究仅限于与对象的接触与否 接触力大小，虽有一些好的设想 但研制出的传感器少且简陋。70年代第五页，讲稿共二十页哦80 年代是机器人触觉传感技术研究、发展的快速增长期，此期间对传感器设计、原理和方法作了大量研究，主要有电阻、电容、压电、热电、磁、磁电、力、光、超声和电阻应变等原理和方法。从总体上看 80 年代的研究可分为传感器研制、触觉数据处理、主动触觉感知三部分，其突出特点是以传感器装置研究为中心 主要面向工业自动化。80年代第六页，讲稿共二十页哦90年代对触觉传感技术的研究继续保持增长并多方向发展。

3、按宽的分类法，有关触觉研究的文献可分为：传感技术与传感器设计、触觉图像处理、形状辨识、主动触觉感知、结构与集成。90年代第七页，讲稿共二十页哦 90 年代触觉传感技术研发的主要成就：（1 1）对工程问题的研究。如器件封装、对传感器性能与操作的深入了解、新材料研究、改变软接触特性等。（2 2）增加对传感器作用的了解。如利用几种具有不同响应率的触觉传感器的互补性，使集成系统能在一定范围内处理给定任务中的不同接触特征。（4 4）触觉应用于医疗领域，触觉传感器在此领域的应用研究已受到关注。（3 3）改进了机器人的灵巧手。使多指手对对象的操作性能有了相当大的进步。第八页，讲稿共二十页哦发展中的不足首先其

4、次首先是触觉传感技术的应用和商用化明显滞后。触觉技术研究的内容与方法方面存在的不足。原因一：基础的欠缺。基础欠缺主要在机理与材料上。人们对人的触觉机理的了解显然不及视觉、听觉。原因二：当初对触觉传感器应用的技术与市场定位不当。第九页，讲稿共二十页哦3.研究发展现状（1）敏感材料的实验探索（2）充分利用新制造工艺技术（3）多功能化 （4）传感器数据处理和融合（5）充分利用新制造工艺技术目前触觉传感器技术研究的主要特点和趋势第十页，讲稿共二十页哦敏感材料性能是传感器性能的基础.没有表面柔顺性和缺乏通用性 造价贵 可靠性差被认为是触觉技术难以商用化的主要原因,缺乏柔顺性是它难以和人类皮肤相比的一个主

5、要原因11.因此选择合适材料研制传感器倍受关注.（1）敏感材料的实验探索第十一页，讲稿共二十页哦（2）充分利用新制造工艺技术梅涛、戈瑜等利用半导体微机械加工与集成技术研制了可定量检测三维接触力的多功能阵列式触觉传感器；日本利用表面微加工技术研制了平面盘绕式线圈，通过多功能复用这种单一结构的触觉传感器可识别材质；第十二页，讲稿共二十页哦（3）多功能化 几种不同敏感元件组合或集成，这种集成或组合传感器可具有接触觉、压觉、滑觉、热觉、力觉等功能。第十三页，讲稿共二十页哦（4）传感器数据处理和融合 数据处理包括处理传感器数据的方法和算法目前有许多将神经网络、模糊逻辑、基于模型的方法等应用于触觉数据处理

6、的研究。第十四页，讲稿共二十页哦（5）虚拟触觉传感器的研究虚拟现实技术为机器人感知系统提供了新的研究平台，人们开始利用虚拟现实系统平台研究动态拟实操作过程的物理模型，以便了解对刚体和变形体操作的动态特性。第十五页，讲稿共二十页哦面临的困难机理上还存在障碍；受敏感材料限制；在原理上几乎没有新发现；相对而言可供选用的基础条件如制造 工艺等还有限；虚拟传感器研究中模型有效与准确性还难以保证；缺少有效驱动力。第十六页，讲稿共二十页哦4.新趋势机器人技术发展机器人技术发展与应用新趋势与应用新趋势90年代以来机器人技术的发展以向智能化方向发展为重要标志，呈现出一些新特点和趋势。触觉传感技术发展触觉传感技术

7、发展与与应应用的趋势用的趋势机器人在传统领域继续发展的同时向非传统领域扩展 为自身找到了新发展方向 开托了新市场 有了新动力。第十七页，讲稿共二十页哦5.对未来的展望根据现有技术基础、应用任务要求、市场需求对传感器进行正确的技术与市场定位，历史表明不适当的定位会延缓甚至妨碍技术发展。充分考虑与其它传感技术的互补性。机器人的各种传感功能之间关系密切，其作业常需不同功能的传感器。触觉的某些功能其它感觉也有，但又各有特点，因此必需注重它们的互补性。第十八页，讲稿共二十页哦避免过分强调对触觉采用拟人方式。现有技术基础不能实现机器人对人类感觉的完全模仿，人的感觉功能并不都完善，现常用的某些传感功能人却没有，如超声传感等，而这些人不具备的感知可用于触觉。第十九页，讲稿共二十页哦谢谢谢谢！第二十页，讲稿共二十页哦