CN112461422A - 一种碰撞检测电子皮肤及检测量计算方法 - Google Patents
一种碰撞检测电子皮肤及检测量计算方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112461422A CN112461422A CN202011212642.XA CN202011212642A CN112461422A CN 112461422 A CN112461422 A CN 112461422A CN 202011212642 A CN202011212642 A CN 202011212642A CN 112461422 A CN112461422 A CN 112461422A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer substrate
- displacement sensor
- collision
- elastic
- displacement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/0052—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes measuring forces due to impact
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
- G01B21/02—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
本发明实施例提供一种碰撞检测电子皮肤及检测量计算方法，包括：上层基板、下层基板、弹性支撑组和位移传感器组；上层基板位于下层基板上部，弹性支撑组和位移传感器组交错分布于上层基板和下层基板之间；弹性支撑组用于将上层基板和下层基板进行弹性连接，支撑上层基板和碰撞外力，并将碰撞外力转化为弹性位移；位移传感器组用于检测弹性位移的具体参数；方法用于计算碰撞力大小和碰撞位置坐标。本发明实施例提供的碰撞检测电子皮肤易于大面积制造、结构简单、信号调理和处理简便、可实现大范围碰撞力和大面积碰撞位置的有效检测，扩展了电子皮肤的实际使用能力。
Description
技术领域
本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种碰撞检测电子皮肤及检测量计算方法。
背景技术
碰撞检测类传感器及电子皮肤在各种工业生产、人机协作等具有安全要求的行业中具有广泛的应用需求。
现有的碰撞检测类传感器有液压/气压式、阵列式等。液压/气压式碰撞检测传感器是在腔体内布置液压/气压敏感单元。当液压/气压式碰撞检测传感器受到碰撞时，腔内液/气体受到挤压，会引起液压/气压敏感单元输出信号变化，通过测量液压/气压敏感单元输出信号变化可以推算出碰撞力的大小，但是不能检测碰撞受力的位置。
阵列式碰撞检测电子皮肤是在刚性或柔性基底上阵列式排布多个力敏感单元。当阵列式碰撞检测电子皮肤受到碰撞时，会导致碰撞受力位置处的力敏感单元输出信号变化，通过对阵列各个力敏感单元输出信号的检测和分析，可以确定出碰撞力的大小和碰撞位置。但是阵列式碰撞检测电子皮肤的制作工艺较为复杂、难于大面积制作、信号采集调理电路复杂且数据处理量大。此外，通过阵列式传感器进行碰撞检测还受到力敏感单元尺寸的影响，存在检测空间分辨有限的问题。
鉴于此，如何提供一种易于制造、信号调理和处理简单、能检测碰撞力大小和碰撞位置的碰撞检测电子皮肤成为实际应用中需要解决的技术问题。
发明内容
本发明实施例提供一种碰撞检测电子皮肤及检测量计算方法，用以解决现有技术中碰撞检测传感器检测范围有限，或者制作工艺复杂、不利于实施的缺陷。
第一方面，本发明实施例提供一种碰撞检测电子皮肤，包括：上层基板、下层基板、弹性支撑组和位移传感器组；
所述上层基板位于所述下层基板上部，所述弹性支撑组和所述位移传感器组交错分布于所述上层基板和所述下层基板之间；
所述弹性支撑组用于将所述上层基板和所述下层基板进行弹性连接，支撑所述上层基板和碰撞外力，并将所述碰撞外力转化为弹性位移；
所述位移传感器组用于检测所述弹性位移的具体参数。
优选地，所述上层基板和所述下层基板为平面或者曲面。
优选地，所述弹性支撑组包括若干弹性支撑单元，所述弹性支撑单元采用弹簧或弹性元件或由弹性材料制成。
优选地，所述弹性支撑单元采用一种杨氏模量的弹簧或弹性元件或者弹性材料制成，或者由具备不同杨氏模量的弹性元件或者弹性材料串联组成。
优选地，所述位移传感器组包括若干位移传感器单元，所述位移传感器单元通过调理电路将位移信号转化为电信号。
优选地，所述位移传感器单元至少为三个。
所述位移传感器单元可采用热感应式传感器、或电容式传感器、或压阻式传感器、或光电式传感器、或电磁式传感器、或电涡流式传感器等位移传感器，本发明不做具体限制。所述位移传感器的调理电路根据传感原理不同，可采用不同的电信号调理方案，本发明不做具体限制。
优选地，所述位移传感器组采用热感应式位移传感器组，所述热感应式位移传感器组包括压热功能材料组和热敏电阻传感器组；所述热感应式传感器组通过所述调理电路将位移信号转化为电信号。
所述压热功能材料组的上表面与所述上层基板的下表面相连，所述热敏电阻传感器组的下表面与所述下层基板的上表面相连；
所述压热功能材料组包括若干压热功能材料，所述热敏电阻传感器组包括若干热敏电阻传感器，其中单个压热功能材料和单个热敏电阻传感器一一上下对应；
所述压热功能材料的杨氏模量小于所述弹性支撑单元的杨氏模量。
优选地，所述热感应式位移传感器的调理电路为恒温差调理电路、恒压调理电路、恒流调理电路中的一种。
第二方面，本发明实施例还提供一种碰撞检测电子皮肤的检测量计算方法，包括：
获取若干位移传感器单元的电信号集合；
根据预设融合关系模型，由所述若干位移传感器单元的电信号集合计算获得碰撞力大小和碰撞位置坐标。
本发明实施例提供的碰撞检测电子皮肤及检测量计算方法，提供的碰撞检测电子皮肤易于大面积制造、结构简单、信号调理和处理简便、可实现大范围碰撞力和大面积碰撞位置的有效检测，扩展了电子皮肤的实际使用能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的碰撞检测电子皮肤整体结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种碰撞检测电子皮肤的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种采用热感应式位移传感器的碰撞检测电子皮肤的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种用于检测碰撞电子皮肤的计算方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
针对现有技术存在的缺陷，本发明实施例提供一种碰撞检测电子皮肤，通过检测电子皮肤受力致若干位置点的变形/位移，采用数据融合计算，从而确定出碰撞力和碰撞位置。相比于传统方式，所述碰撞检测电子皮肤结构简单、易于制造，信号调理和处理简便，且位置检测不存在空间分辨受限的问题。
图1是本发明实施例提供的碰撞检测电子皮肤整体结构示意图，如图1所示，包括：
上层基板、下层基板、弹性支撑组和位移传感器组；
所述上层基板位于所述下层基板上部，所述弹性支撑组和所述位移传感器组交错分布于所述上层基板和所述下层基板之间；
所述弹性支撑组用于将所述上层基板和所述下层基板进行弹性连接，支撑所述上层基板和碰撞外力，并将所述碰撞外力转化为弹性位移；
所述位移传感器组用于检测所述弹性位移的具体参数。
其中，所述上层基板和所述下层基板可以是平面，也可以是曲面；
所述弹性支撑组包括若干弹性支撑单元，所述弹性支撑单元采用弹簧或弹性元件或由弹性材料制成。
所述弹性支撑单元可以采用一种杨氏模量的弹簧或弹性元件或者弹性材料制成，也可以由具备不同杨氏模量的弹性元件或者弹性材料串联组成。此处，杨氏模量是描述固体材料抵抗形变能力的物理量，是沿纵向的弹性模量。
所述位移传感器组包括若干位移传感器单元，所述位移传感器单元通过调理电路将位移信号转化为电信号。
位移传感器组中包含多个位移传感器单元，分布在上层基板和下层基板之间，位移传感器单元可采用热感应式、电容式、压阻式、光电式、电磁式、电涡流式等原理的位移传感器，本发明实施例不做具体限制。位移传感器通过调理电路将位移信号转化为电信号进行测量。
其中，位移传感器组至少包含三个位移传感器单元。
可以理解的是，碰撞检测电子皮肤在受到碰撞力作用时，上层基板将碰撞力传递给弹性支承组，弹性支撑组在碰撞力作用下产生变形，进而导致上层基板产生位移和倾斜，上层基板的位移量和倾斜角度与碰撞力大小及碰撞位置有关；位移传感器组中的各分布式位移传感器单元检测所在位置的上层基板位移，通过将各分布式位移传感器单元检测的位移信号进行数据融合计算，从而确定出碰撞力及碰撞位置。
本发明实施例提供的碰撞检测电子皮肤，易于进行大面积制造，并且结构简单，信号调理和处理简便，可实现大范围碰撞力和大面积碰撞位置的有效检测，扩展了电子皮肤的实际使用能力。
基于上述实施例，本发明实施例提供碰撞检测电子皮肤的其中一种实施例，如图2所示，包括：
上层基板1-1、位移传感器组1-2、弹性支撑组1-3和下层基板1-4；
位移传感器组1-2和弹性支撑组1-3均位于上层基板1-1和下层基板1-4之间；弹性支撑组1-3用于将上层基板1-1与下层基板1-4弹性连接，并支撑上层基板和碰撞外力，将作用在上层基板上的碰撞外力转化为弹性位移；位移传感器组1-2用于检测上层基板在碰撞外力作用下产生的弹性位移。
上层基板1-1和下层基板1-4可采用金属、塑料等材料制备，加工方法可采用标准机械加工、热压、3D打印等工艺制造，本发明实施例不做具体限制。
弹性支撑组1-3由多个弹性支撑单元组成，如图2所示，本实施例采用四个弹性支撑单元1-3-1～1-3-4；弹性支撑单元可采用弹簧或者弹性聚合物材料制备，如聚二甲基硅氧烷(PDMS)、Ecoflex等；弹性支撑组1-3作为承受碰撞力的弹性结构，通过变形提供受力缓冲，以实现大碰撞力的承受能力，提高碰撞检测电子皮肤的力承受能力和感知量程范围；
位移传感器组1-2由多个位移传感器单元组成，如图2所示，本实施例采用四个位移传感器单元1-2-1～1-2-4；位移传感器单元1-2-1～1-2-4可以是热感应式、电容式、压阻式、光电式、电磁式、电涡流式等原理的传感器；位移传感器单元通过相应的调理电路将位移信号转化为电信号进行测量；
弹性支撑组1-3中各弹性支撑单元和位移传感器组1-2中各位移传感器单元交错布置于上、下层基板之间。
当碰撞检测电子皮肤1受到碰撞时，弹性支撑组1-3中各弹性支撑单元在碰撞力作用下产生不同程度的变形，导致上层基板1-1产生位移和倾斜，进而使得位移传感器组1-2中各个位移传感器单元检测到相应的位移变化，并通过调理电路将其转化为电信号；通过调理电路将发生碰撞时位移传感器组1-2中各个位移传感器单元检测到的位移变化转化为电信号并测量，并将其进行数据融合计算，从而确定出碰撞力及碰撞位置。
基于上述任一实施例，本发明实施例提供碰撞检测电子皮肤的另一种实施例，本实施例采用热感应式位移传感器的碰撞检测电子皮肤，如图3所示，包括：
上层基板2-1、热感应式位移传感器组2-2、弹性支撑组2-3和下层基板2-4；
弹性支承组2-3的上表面与上层基板2-1的下表面相连，弹性支承组2-3的下表面与下层基板2-4的上表面相连；弹性支撑组2-3用于将上层基板2-1与下层基板2-4弹性连接，并支撑上层基板2-1和外力，将作用在上层基板2-1上的外力转化为弹性位移；
热感应式位移传感器组2-2由压热功能材料组2-2-1和热敏电阻传感器组2-2-2组成；压热功能材料组2-2-1的上表面与上层基板2-1的下表面相连，热敏电阻传感器组2-2-2安置在下层基板2-4的上表面；
上层基板2-1和下层基板2-4可采用金属、塑料等材料制备，加工方法可采用标准机械加工、热压、3D打印等工艺制造，本发明实施例不做具体限制。
弹性支撑组2-3由多个弹性支撑单元组成，如图3所示，本实施例采用四个弹性支撑单元2-3-1～2-3-4；弹性支撑单元可采用弹簧或者弹性聚合物材料制备，如聚二甲基硅氧烷(PDMS)、Ecoflex等。
热感应式位移传感器组2-2由多个热感应式位移传感器组成，如图3所示，本实施例采用四个热感应式位移传感器，每个热感应式位移传感器由一个压热功能材料和一个热敏电阻传感器组成，热感应式位移传感器中的压热功能材料和热敏电阻传感器上下正对。
热感应式位移传感器组2-2中的压热功能材料组2-2-1由四个压热功能材料2-2-1-1～2-2-1-4组成；压热功能材料可采用多孔型材料、纳米颗粒掺杂型材料等制备；压热功能材料在受到接触挤压时会发生形变，其形变会引起压热功能材料的导热系数变化，通过测量压热功能材料的导热系数变化可测量其形变程度；此处，压热功能材料的杨氏模量小于弹性支撑单元的杨氏模量。
本实施例采用的四个弹性支撑单元分布在上下基板的四角位置；位移传感器组中包含的四个位移传感器分布在上下基板四边的中心位置。
热感应式位移传感器组2-2中的热敏电阻传感器组2-2-2同样由四个热敏电阻传感器2-2-2-1～2-2-2-4组成；热敏电阻传感器可采用电阻温度系数较高的材料制备，比如铂、镍等，可通过3D打印、磁控溅射、电子束蒸镀等加工方法在基底上实现热敏电阻传感器的加工；基底可采用聚酰亚胺(PI)薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜等柔性材料制备。
压热功能材料组2-2-1中各压热功能材料2-2-1-1～2-2-1-4与热敏电阻传感器组2-2-2中的各热敏电阻传感器2-2-2-1～2-2-2-4分别一一正对，上下正对的压热功能材料与热敏电阻传感器形成一个位移传感器，四个位移传感器构成热感应式位移传感器组2-2。
热感应式位移传感器的检测原理具体为：对热敏电阻传感器加电，各个热敏电阻传感器产生焦耳热进而使其温度高于环境温度，形成温度场。其中，热敏电阻加热方式可以是恒定电流加热，即恒流调理，也可以是恒定电压加热，即恒压调理，也可以是通过反馈控制方式实现的恒定温度加热，即恒温差调理等，本发明实施例中对此不作具体限定。当压热功能材料接近或者远离热敏电阻传感器时，热敏电阻传感器的温度场受压热功能材料的影响，使其温度发生变化，进而改变其电阻值，通过测量热敏电阻传感器的电阻值变化便可获得压热功能材料接近或远离所属热敏电阻的位移量；当压热功能材料与热敏电阻传感器接触，二者直接产生热传导，压热功能材料在受到接触挤压时发生形变，其形变会引起压热功能材料的导热系数变化，进而改变热敏电阻传感器的热传导，使其温度发生变化，进而改变其电阻，通过测量热敏电阻传感器的电阻值变化便可获得压热功能材料的形变；通过调理电路可将热敏电阻传感器的电阻值变化转化为电信号。
另外，上述热敏电阻传感器的调理电路可为恒温差调理电路、恒压调理电路、恒流调理电路中的一种。所述恒温差调理电路、恒压调理电路、恒流调理电路为热敏电阻传感器的常用调理电路。
弹性支撑组2-3位于上层基板2-1与下层基板2-4之间；弹性支撑组作为承受碰撞力的弹性结构，通过变形提供受力缓冲，以实现大碰撞力的承受能力，提高碰撞检测电子皮肤的力承受能力和感知量程范围。
碰撞检测电子皮肤2受到碰撞时，弹性支撑组2-3中各弹性支撑单元在碰撞力作用下产生不同程度的变形，导致上层基板2-1产生位移和倾斜，进而使得热感应式位移传感器组2-2中位于上层基板下表面的压热功能材料组2-2-1中各压热功能材料与位于下层基板上表面的热敏电阻传感器组2-2-2中各热敏电阻传感器之间产生位移变化，从而产生间隙变化或挤压；若压热功能材料和对应的热敏电阻传感器之间存在间隙，碰撞力使得间隙改变，热敏电阻传感器的热平衡发生变化，进而改变热敏电阻传感器的电阻值，通过测量其电阻值变化便可测量压热功能材料与热敏电阻传感器的间隙变化；若压热功能材料和热敏电阻传感器之间已经接触，压热功能材料在受到接触挤压时发生形变，其形变引起压热功能材料的导热系数变化，进而改变压热功能材料和热敏电阻传感器之间的热传导特性，进而改变热敏电阻传感器的电阻值，通过测量其电阻值变化便可测量压热功能材料的挤压变形量。通过调理电路将发生碰撞时热敏电阻传感器组的各电阻值变化转化为电信号并测量，将各分布式位移传感器单元检测的位移信号进行数据融合计算，从而确定出碰撞力及碰撞位置。
基于上述任一实施例，本发明实施例提供碰撞检测电子皮肤对碰撞力大小和碰撞位置的计算方法流程，如图4所示，包括：
S1，获取若干位移传感器单元的电信号集合；
S2，根据预设融合关系模型，由所述若干位移传感器单元的电信号集合计算获得碰撞力大小和碰撞位置坐标。
具体地，步骤S1中，采集位移传感器组中的多个位移传感器单元的电信号U1、U2、…Un-1、Un，其中n表示所述位移传感器组包含的位移传感器单元数量；
步骤S2中，根据电信号U1、U2、…Un-1、Un计算位移传感器组中各位移传感器单元检测到的位移信号ΔH1、ΔH2、…ΔHn-1、ΔHn；位移传感器电信号与位移信号之间的关系模型为ΔHi＝f(Ui),i＝1～n；
根据位移信号ΔH1、ΔH2、…ΔHn-1、ΔHn计算碰撞力F的值，F＝f1(ΔH1、ΔH2、…ΔHn-1、ΔHn)；
根据位移信号ΔH1、ΔH2、…ΔHn-1、ΔHn计算碰撞位置坐标(x,y)，x＝f2(ΔH1、ΔH2、…ΔHn-1、ΔHn)，y＝f3(ΔH1、ΔH2、…ΔHn-1、ΔHn)。
除了上述通过函数模型进行碰撞检测量的计算之外，还可以采用神经网络模型根据位移传感器组中的各位移传感器单元电信号U1、U2、…Un-1、Un计算出撞力F和碰撞位置坐标(x,y)，其中，神经网络模型表征位移传感器组中的各位移传感器单元电信号U1、U2、…Un-1、Un与碰撞力F和碰撞位置坐标(x,y)的关系模型，位移传感器组中的各位移传感器单元电信号U1、U2、…Un-1、Un为神经网络的输入，碰撞力F和碰撞位置坐标(x,y)为神经网络的输出。
本发明实施例提供的碰撞检测电子皮肤结构简单，包含上层基板、下层基板、弹性支撑组和位移传感器组四个组成部分；通过结合弹性支撑组、位移传感器组和上下层基板结构实现对碰撞力和碰撞位置的检测；弹性支撑组作为承受碰撞力的弹性结构，通过变形提供受力缓冲，以实现碰撞检测电子皮肤对于大碰撞力的承受能力，提高碰撞检测电子皮肤的力感知范围。相比于现有的碰撞检测传感器和电子皮肤，本发明所提供的碰撞检测电子皮肤易于大面积制造、结构简单、信号调理和处理简便、可实现大范围碰撞力和大面积碰撞位置的有效检测，扩展了电子皮肤的实际使用能力。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种碰撞检测电子皮肤，其特征在于，包括：上层基板、下层基板、弹性支撑组和位移传感器组；
所述上层基板位于所述下层基板上部，所述弹性支撑组和所述位移传感器组交错分布于所述上层基板和所述下层基板之间；
所述弹性支撑组用于将所述上层基板和所述下层基板进行弹性连接，支撑所述上层基板和碰撞外力，并将所述碰撞外力转化为弹性位移；
所述位移传感器组用于检测所述弹性位移的具体参数。
2.根据权利要求1所述的碰撞检测电子皮肤，其特征在于，所述上层基板和所述下层基板为平面或者曲面。
3.根据权利要求1所述的碰撞检测电子皮肤，其特征在于，所述弹性支撑组包括若干弹性支撑单元，所述弹性支撑单元采用弹簧或弹性元件或由弹性材料制成。
4.根据权利要求3所述的碰撞检测电子皮肤，其特征在于，所述弹性支撑单元采用一种杨氏模量的弹簧或弹性元件或者弹性材料制成，或者由具备不同杨氏模量的弹性元件或者弹性材料串联组成。
5.根据权利要求1所述的碰撞检测电子皮肤，其特征在于，所述位移传感器组包括若干位移传感器单元，所述位移传感器单元通过调理电路将位移信号转化为电信号。
6.根据权利要求5所述的碰撞检测电子皮肤，其特征在于，所述位移传感器单元至少为三个。
7.根据权利要求5所述的碰撞检测电子皮肤，其特征在于，所述位移传感器组采用热感应式位移传感器组，所述热感应式位移传感器组包括压热功能材料组和热敏电阻传感器组；所述热感应式传感器组通过所述调理电路将位移信号转化为电信号；
所述压热功能材料组的上表面与所述上层基板的下表面相连，所述热敏电阻传感器组的下表面与所述下层基板的上表面相连；
所述压热功能材料组包括若干压热功能材料，所述热敏电阻传感器组包括若干热敏电阻传感器，其中单个压热功能材料和单个热敏电阻传感器一一上下对应；
所述压热功能材料的杨氏模量小于所述弹性支撑单元的杨氏模量。
8.根据权利要求7所述的碰撞检测电子皮肤，其特征在于，所述调理电路为恒温差调理电路、恒压调理电路、恒流调理电路中的一种。
9.一种基于如权利要求1至8中任一所述碰撞检测电子皮肤的检测量计算方法，其特征在于，包括：
获取若干位移传感器单元的电信号集合；
根据预设融合关系模型，由所述若干位移传感器单元的电信号集合计算获得碰撞力大小和碰撞位置坐标。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011212642.XA CN112461422B (zh) | 2020-11-03 | 2020-11-03 | 一种碰撞检测电子皮肤及检测量计算方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011212642.XA CN112461422B (zh) | 2020-11-03 | 2020-11-03 | 一种碰撞检测电子皮肤及检测量计算方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112461422A true CN112461422A (zh) | 2021-03-09 |
| CN112461422B CN112461422B (zh) | 2022-02-01 |
Family
ID=74835023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011212642.XA Active CN112461422B (zh) | 2020-11-03 | 2020-11-03 | 一种碰撞检测电子皮肤及检测量计算方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112461422B (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020092750A1 (en) * | 2000-12-13 | 2002-07-18 | Chien-Shih Hsu | Key device with a scissors mechanism |
| TWI276789B (en) * | 2006-02-21 | 2007-03-21 | Ind Tech Res Inst | Capacitive pressure sensor |
| CN102138120A (zh) * | 2009-03-19 | 2011-07-27 | 索尼公司 | 传感器装置以及信息处理设备 |
| CN105606291A (zh) * | 2016-01-21 | 2016-05-25 | 清华大学 | 热式压力传感器及柔性电子皮肤 |
| CN206967493U (zh) * | 2017-06-17 | 2018-02-06 | 广东宝乐机器人股份有限公司 | 一种自移动机器人 |
| CN108604138A (zh) * | 2016-02-04 | 2018-09-28 | 深圳纽迪瑞科技开发有限公司 | 压力传感装置及具有该压力传感装置的电子设备 |
| CN110119136A (zh) * | 2018-02-05 | 2019-08-13 | 苏州宝时得电动工具有限公司 | 自移动设备及其障碍物检测方法 |
| CN111283690A (zh) * | 2020-01-16 | 2020-06-16 | 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 | 一种用于人机交互安全的弹性仿生绒毛式电子皮肤 |
-
2020
- 2020-11-03 CN CN202011212642.XA patent/CN112461422B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020092750A1 (en) * | 2000-12-13 | 2002-07-18 | Chien-Shih Hsu | Key device with a scissors mechanism |
| TWI276789B (en) * | 2006-02-21 | 2007-03-21 | Ind Tech Res Inst | Capacitive pressure sensor |
| CN102138120A (zh) * | 2009-03-19 | 2011-07-27 | 索尼公司 | 传感器装置以及信息处理设备 |
| CN105606291A (zh) * | 2016-01-21 | 2016-05-25 | 清华大学 | 热式压力传感器及柔性电子皮肤 |
| CN108604138A (zh) * | 2016-02-04 | 2018-09-28 | 深圳纽迪瑞科技开发有限公司 | 压力传感装置及具有该压力传感装置的电子设备 |
| CN206967493U (zh) * | 2017-06-17 | 2018-02-06 | 广东宝乐机器人股份有限公司 | 一种自移动机器人 |
| CN110119136A (zh) * | 2018-02-05 | 2019-08-13 | 苏州宝时得电动工具有限公司 | 自移动设备及其障碍物检测方法 |
| CN111283690A (zh) * | 2020-01-16 | 2020-06-16 | 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 | 一种用于人机交互安全的弹性仿生绒毛式电子皮肤 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112461422B (zh) | 2022-02-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Yang et al. | Multimodal sensors with decoupled sensing mechanisms | |
| CN204576454U (zh) | 具有柔性层的温度补偿透明力传感器 | |
| Chen et al. | Energy autonomous electronic skin with direct temperature-pressure perception | |
| Lee et al. | 3D-printing-assisted flexible pressure sensor with a concentric circle pattern and high sensitivity for health monitoring | |
| Li et al. | A facile realization scheme for tactile sensing with a structured silver Nanowire‐PDMS composite | |
| US10591272B2 (en) | Strain sensor with improved sensitivity | |
| CN109269694B (zh) | 柔性触觉传感装置、系统及其制造方法 | |
| KR101691910B1 (ko) | 스트레인 센서 및 그 제조 방법 | |
| CN105758563A (zh) | 一种基于电阻抗分布测量的单面电极柔性触觉传感器阵列 | |
| CN113551811B (zh) | 一种4d打印的多功能触觉传感器的设计方法 | |
| CN114563116B (zh) | 一种压力损伤检测用传感器阵列 | |
| Chuang et al. | Flexible tactile sensor for the grasping control of robot fingers | |
| Gao et al. | Flexible pressure sensor with wide linear sensing range for human–machine interaction | |
| Xu et al. | High-sensitivity flexible tri-axial capacitive tactile sensor for object grab sensing | |
| CN112461422B (zh) | 一种碰撞检测电子皮肤及检测量计算方法 | |
| Fatema et al. | Investigation of the mechanical reliability of a velostat-based flexible pressure sensor | |
| Wang et al. | Flexible three-dimensional force sensor of high sensing stability with bonding and supporting composite structure for smart devices | |
| US20220187971A1 (en) | Force sensor | |
| Yang et al. | Design a multifunctional soft tactile sensor enhanced by machine learning approaches | |
| Javidi et al. | Designing wearable capacitive pressure sensors with arrangement of porous pyramidal microstructures | |
| Fatema et al. | Investigation of the Long-term Reliability of a Velostat-Based Flexible Pressure Sensor Array for 210 Days | |
| Mao et al. | Electronic Skin for Detections of Human-Robot Collision Force and Contact Position | |
| CN114112159B (zh) | 一种基于弹簧状敏感单元的电阻式柔性三维力传感器 | |
| Engel et al. | Technology development of integrated multi-modal and flexible tactile skin for robotics applications | |
| Wang et al. | Decoupling research of a three-dimensional force tactile sensor based on radical basis function neural network |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |