机器人用柔性电阻—电容复合式接近觉传感阵列研究

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机器人用柔性电阻—电容复合式接近觉传感阵列研究
接近觉传感器在机器人皮肤研究中具有重要的意义,机器人依靠接近觉传感器可以精确的感知周围环境信息,实现与外界环境的良好互动。针对当前仿生机器人皮肤及相关接近觉传感器研究中存在柔性差、不易集成模块化及不可穿戴等缺点,设计了一种基于稳态传热与边缘电场效应的电阻-电容复合式接近觉传感器。
以石墨烯为温度敏感材料,同面电极为电容式敏感单元,共同构建了电阻-电容复合式接近觉传感器。阐述了全柔性电阻-电容复合式接近觉传感器的结构设计、工作原理。
依据全柔性电阻-电容复合式接近觉传感单元的结构特点,设计了可用于机器人皮肤的传感阵列。并基于STM32微处理器、LTC2495型ADC以及AD7147-1电容数字转化器设计了行列扫描式的阵列信息采集系统及处理系统。
利用电阻式接近、电容式接近二者各自检测的特点,形成了电阻-电容协同检测接近信息的方式。结合理论、仿真及实验结果表明,全柔性电阻-电容复合式接近觉传感阵列有效克服单一模式下接近感知的局限,实现较大距离范围内灵敏、稳定的接近感知。
同时克服了传统接近觉传感器的柔性度低、集成度低、鲁棒性差等特点,可附着于 ...

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关键词：机器人 周围环境 信息采集 工作原理 结构设计