CN114046809B - 一种光学传感装置、传感设备及系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种光学传感装置、传感设备及系统，涉及传感器领域。该光学传感装置包括光源、介质容腔以及感光元件，介质容腔包括本体和透光组件，透光组件与本体连接，本体设置有介质接口，介质接口用于连接感知器，感知器通过介质接口向本体注入透光介质，透光组件依据透光介质的注入量发生不同程度形变，光源发出的光信号通过透光介质和透光组件传播至感光元件。本申请提供的光学传感装置，感知器的形变引起透光组件的形变，并通过透光组件的形变来影响光信号的传播，从而改变感光元件所获取的感光量，以达到将感知器的形变量转换为对应光信号变化量的目的。本申请具有抗扰能力强、结构紧凑、性能稳定等优点。

Description

一种光学传感装置、传感设备及系统

技术领域

本发明涉及传感器领域，具体而言，涉及一种光学传感装置、传感设备及系统。

背景技术

随着各领域智能化水平的不断提高，越来越多的智能化设备走入人们的工作和生活之中，这导致人-机-环境三者之间的交互越发频繁，在智能假肢、虚拟现实、遥操作、健康监测、分拣抓取等领域中，传感器所反馈的感知信息是反映、评价智能设备交互行为的主要数据之一。

现有技术主要采用光纤式的传感器，而光纤式传感器易受干扰影响，从而影响采集数据的准确性。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种光学传感装置、传感设备及系统，其能够至少部分的解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，一种光学传感装置，所述光学传感装置包括光源、介质容腔以及感光元件，所述介质容腔包括本体和透光组件，所述透光组件与所述本体连接，所述本体设置有介质接口；

所述介质接口用于连接感知器，所述感知器通过所述介质接口向所述本体注入透光介质，所述透光组件依据所述透光介质的注入量发生不同程度形变；

所述光源发出的光信号通过所述透光介质和所述透光组件传播至所述感光元件。

可选的，所述透光组件包括光源薄片和感光薄膜，所述光源薄片与所述感光薄膜相对设置于所述本体的两侧；

所述感光薄膜用于依据所述透光介质的注入量发生不同程度形变；

所述光源发出的光信号依次通过所述光源薄片、所述透光介质以及所述感光薄膜传播至所述感光元件。

可选的，所述本体上设置有第一透光孔和第二透光孔，所述光源薄片与所述感光薄膜设置于所述本体的内部，所述光源薄片覆盖于所述第一透光孔上，所述感光薄膜覆盖于所述第二透光孔上。

可选的，所述介质容腔包括第一连接件和第二连接件，所述光源通过所述第一连接件与所述本体连接，所述感光元件通过所述第二连接件与所述本体连接；

所述第一连接件和所述第一透光孔形成光信号输入通道；

所述第二连接件和所述第二透光孔形成光信号输出通道。

第二方面，一种传感设备，所述传感设备包括所述的光学传感装置以及感知器，所述感知器包括感知腔，所述感知腔通过软管与所述介质接口连接。

可选的，所述感知器包括触觉感知体和拉伸感知体，所述触觉感知体包括触觉感知腔，所述拉伸感知体包括拉伸感知腔，所述触觉感知腔和所述拉伸感知腔分别通过所述软管与各所述光学传感装置的所述介质接口连接。

可选的，所述触觉感知体包括第一触觉感知层和第二触觉感知层，所述第一触觉感知层与所述第二触觉感知层层叠设置；

所述第一触觉感知层包括多个触觉感知单元，多个所述触觉感知单元阵列分布，且同一行或列的所述触觉感知单元依次贯通，形成对应个数的第一触觉感知腔，各所述第一触觉感知腔分别通过所述软管与各所述光学传感装置的所述介质接口连接；

所述第二触觉感知层包括多个触觉感知单元，多个所述触觉感知单元阵列分布，且同一列或行的所述触觉感知单元依次贯通，形成对应个数且与所述第一触觉感知腔垂直交叉的第二触觉感知腔，各所述第二触觉感知腔分别通过所述软管与各所述光学传感装置的所述介质接口连接。

可选的，所述触觉感知体还包括多个柔性凸点，多个所述柔性凸点对应的阵列分布于所述第一触觉感知层上。

第三方面，一种传感系统，所述系统所述的传感设备和感知测试设备，所述感知测试设备的信号输入端与各所述感光元件的信号输出端连接；

所述感知测试设备中存储有感知模型，所述感知模型包括拉伸形变模型，所述拉伸形变模型根据所述拉伸感知腔的形变数据与所述感光元件对应的信号数据训练得到。

可选的，所述感知模型还包括触力模型，所述触力模型根据所述触觉感知腔的压力数据、形变数据以及所述感光元件对应的信号数据训练得到；

所述感知模型还包括触觉位置模型和刚度特征模型；

所述触觉位置模型根据所述触觉感知腔的压力位置数据与所述感光元件对应的信号数据训练得到；

所述刚度特征模型根据所述触觉感知腔的目标刚度数据、质量数据以及所述感光元件对应的信号数据训练得到。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本申请提供了一种光学传感装置、传感设备及系统，该光学传感装置包括光源、介质容腔以及感光元件，介质容腔包括本体和透光组件，透光组件与本体连接，本体设置有介质接口，介质接口用于连接感知器，感知器通过介质接口向本体注入透光介质，透光组件依据透光介质的注入量发生不同程度形变，光源发出的光信号通过透光介质和透光组件传播至感光元件。本申请提供的光学传感装置，感知器的形变引起透光组件的形变，并通过透光组件的形变来影响光信号的传播，从而改变感光元件所获取的感光量，以达到将感知器的形变量转换为对应光信号变化量的目的。本申请具有抗扰能力强、结构紧凑、性能稳定等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的光学传感装置结构示意图；

图2为本申请实施例提供的介质容腔结构示意图之一；

图3为本申请实施例提供的介质容腔剖视图；

图4为本申请实施例提供的传感设备结构示意图；

图5为本申请实施例提供的感知器结构示意图；

图6为本申请实施例提供的感知器的侧视图。

图标：100-光学传感装置；10-光源；20-介质容腔；30-感光元件；210-本体；220-第一连接件；230-第二连接件；240-封盖；2110-介质接口；2120-第一透光孔；2130-第二透光孔；1000-传感设备；200-感知器；40-触觉感知体；50-拉伸感知体；410-触觉感知单元；420-柔性凸点。

具体实施方式

正如背景技术中所记载的现有技术主要采用光纤式的传感器，而光纤式传感器易受干扰影响，从而影响采集数据的准确性。

针对现有技术所存在的问题，均是发明人在经过实践并仔细研究后得出的结果，因此，上述问题的发现过程以及下文中本发明实施例针对上述问题所提出的解决方案，都应该是发明人在发明过程中做出的贡献。

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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

目前，柔性传感器的根据其感知机理主要包括：压阻式(如液态金属、金属纳米线、石墨烯、碳纳米管等)、压电式(如聚二甲基硅氧烷薄膜压力传感器等)、电容式(如摩擦电传感等)、气压式、光导式与电磁式等。目前大多数柔性传感器由于其存在制备工艺复杂、传感材料性能不稳定、使用条件受限等问题，导致其尚还处于实验室研究阶段，阻碍了其产业化及商品化进程。因此为了推进柔性传感器在各领域中的实际应用，提高其商品化能力，柔性传感器亟待解决的共性技术问题主要包括：简化传感器结构及制备工艺、提高传感器感知机理可靠性、增强传感器环境扰动抵抗性等。

有鉴于此，请结合参阅图1和图2，本申请实施例提供了一种光学传感装置100，该装置包括光源10、介质容腔20以及感光元件30，介质容腔20包括本体210和透光组件(图中未示出)，透光组件与本体210连接，本体210设置有介质接口2110，介质接口2110位于本体210的任意一侧，只要保证不影响光信号的传播即可。

介质接口2110用于连接感知器，感知器通过介质接口2110向本体210注入透光介质，透光组件依据透光介质的注入量发生不同程度形变。

光源10发出的光信号通过透光介质和透光组件传播至感光元件30。

在本实施例中，感知器通过软管与介质接口2110密封连接，在软管和主体中预先填充有透光介质，感知器通过软管与介质容腔20形成一个密封的结构，当感知器发生形变时，感知器腔室的体积变小，腔内气压升高，从而将软管中的透光介质注入透光组件中，透光介质的注入引起透光组件的形变，具体来说，这时的形变应该是凸起的，透光组件与内部的透光介质形成一个类似于凸透镜的结构，从而使得从光源10发射出来的光信号的传播路径发生变化，使得光信号中的光束更加聚集，感光元件30获得的感光量发生变化，从而影响感光元件30输出信号的变化。

通过本实施例提供的光学传感装置100，可以有效地将感知器形态的变化量转化为感光元件30感光量的变化量，实现了从形变信号到光信号的转换。该装置具有结构简单、制备工艺简洁、维护方便、成本低、抗扰性强、灵敏度高、应用领域广等优点，易于产业化与商品化实现。

需要注意的是，在具体的实施中，温度也会引起感知器内部压力的变化，从而将透光介质注入介质容腔20中。在这种情况下，同样可以根据腔内介质的热膨胀系数等数据，建立温度变化量与感光元件30感光量之间的关系，从而将温度信号转换为光信号。

需要说明的是，在本实施例中，透光介质可以是液体也可以是气体，本实施例中选择具有不可压缩性的高透射率溶液，例如超纯水、硅油等。

本实施例中的光源10提供的光信号包括但不限于可见光、红外光等。

本实施例中的感光元件30可以根据其接收到的感光量的多少输出对应的电压信号。

在可选的实施例中，介质容腔20还可以包括封盖240，封盖240与本体210密封连接，介质接口2110设置在封盖240上，并贯穿封盖240，从而将透光介质注入本体210内部。

在另外一种可能的实现方式中，透光组件包括光源薄片和感光薄膜，光源薄片与感光薄膜相对设置于本体210的两侧。

感光薄膜用于依据透光介质的注入量发生不同程度形变。

光源10发出的光信号依次通过光源薄片、透光介质以及感光薄膜传播至感光元件30。

需要说明的是，光源薄片为高透射率且具有一定硬度的薄片，起到透光作用，光源10发出的光信号通过光源薄片进入介质容腔20内部，包括但不限于有机玻璃(PolymericMethyl Methacrylate)、聚氯乙烯树脂(Polyvinyl chloride)等。

感光薄膜为高透光率弹性薄膜，包括但不限于：聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane)弹性薄膜、聚丙烯酸酯(Polyacrylate)薄膜等。

本实施例中，光源薄片与感光薄膜相对设置于本体210两侧，与本体210共同形成介质容腔20的腔体，当感知器200发生形变时，透光介质注入光源薄片、感光薄膜以及本体210共同形成的腔体中，由于光源薄片以及本体210为硬性材料，感光薄膜为弹性材料，所以此时感光薄膜发生形变，膨胀凸起，形成凸透镜的结构，从而影响光信号的传播。

需要说明的是，在本实施例中并没有限值光源薄片以及感光薄膜的大小，二者可以分别布满本体210的两侧，分别成为本体210的两个侧面，也可以将本体210的两侧分别开一定大小的孔，光源薄片与感光薄膜位于本体210内部，分别将对应的孔覆盖即可，其大小可以适当大于孔径的大小。

在另外一种可能的实现方式中，请结合参阅图2和图3，本体210上设置有第一透光孔2120和第二透光孔2130，光源薄片与感光薄膜设置于本体210的内部，光源薄片覆盖于第一透光孔2120上，感光薄膜覆盖于第二透光孔2130上。

需要说明的是，第一透光孔2120和第二透光孔2130分别开设在本体210相对的两个侧面，用于光信号的传播，其位置还应当与光源10以及感光元件30对应。

其中第二透光孔2130不仅仅具有透光的作用，第二透光孔2130还可以用于限定感光薄膜产生类球面形变时的形状，当腔体内压力变大时，感光薄膜可以通过第二透光孔2130向外膨胀，使其膨胀部分形成更加规整的凸透镜的结构。

在可选的实施方式中，介质容腔20包括第一连接件220和第二连接件230，光源10通过第一连接件220与本体210连接，感光元件30通过第二连接件230与本体210连接。

第一连接件220和第一透光孔2120形成光信号输入通道。

第二连接件230和第二透光孔2130形成光信号输出通道。

在本实施方式中，光源10与感光元件30分别通过第一连接件220、第二连接件230与介质容腔20连接，第一连接件220和第二连接件230均设置有分别与第一透光孔2120和第二透光孔2130对应的通孔，从而分别形成对应的光信号输入通道和光信号输出通道。

需要说明的事，在可能的实施例中，第一连接件220和第二连接件230可以通过本体210上设置的连接柱连接。

由于光源10发出的光信号直接通过光信号输入通道进入介质容腔20的腔体内部，并通过光信号输出通道传播到感光元件30，整个光传播的过程均在密闭的环境下进行，可以有效地避免外界光线对应光信号的干扰，提高光信号测量的稳定性，在水下探测、航空航天、排线救援等复杂作业任务中具有良好的应用前景。

请结合参阅图4，本申请实施例还提供了一种传感设备1000，该传感设备1000包括光学传感装置100以及感知器200，感知器200内部设置有感知腔(图中虚线部分)，感知腔通过软管(图中未示出)与介质接口2110密封连接。

感知器200在外力的作用下，其感知腔会发生相应的形变从而引起感知腔内部压力增大，并将软管内的透光介质注入本体210内部，从而使得感光薄膜产生类球面形变，形成对应的凸透镜的结构，以改变光信号的传播，影响感光元件30的感光量，从而达到将感知器200的形变信号对应转换为感光元件30的感光信号的目的。

需要说明的是，在本实施例中，感知器200为柔性感知器，采用柔弹性材料，包括但不限于：硅胶(Silicone Rubber)、热塑性聚氨酯弹性体橡胶(Thermoplasticpolyurethanes)等。传感设备1000通过刚柔分体式模块化的设计，具有结构简单、成本低廉、易于制备、方便安装、集成性好、环境适用性强等特点，利于产业化实现。

请结合参阅图5，在另外一种可能的实施方式中，感知器200包括触觉感知体40和拉伸感知体50，触觉感知体40包括触觉感知腔，拉伸感知体50包括拉伸感知腔，触觉感知腔和拉伸感知腔分别通过软管与各光学传感装置100的介质接口2110连接。

需要说明的是，在本实施方式中，一个感知腔对应设置一个光学传感装置100，各光学传感装置100可以对应的采集各感知腔的形变情况。

各光学传感器分别采集触觉感知腔和拉伸感知腔的形变情况，实现对拉伸形变与触觉特征信息的感知，可被应用于可穿戴设备以及机器人力控系统当中，进而辅助其实现生命特征检测、遥操作、柔顺抓取、柔性输入等作业任务。

可选的，触觉感知体40包括第一触觉感知层和第二触觉感知层，第一触觉感知层与第二触觉感知层层叠设置；

第一触觉感知层包括多个触觉感知单元410，多个触觉感知单元410阵列分布，且同一行或列的触觉感知单元410依次贯通，形成对应个数的第一触觉感知腔，各第一触觉感知腔分别通过软管与各光学传感装置100的介质接口2110连接；

第二触觉感知层包括多个触觉感知单元410，多个触觉感知单元410阵列分布，且同一列或行的触觉感知单元410依次贯通，形成对应个数且与第一触觉感知腔垂直交叉的第二触觉感知腔，各第二触觉感知腔分别通过软管与各光学传感装置100的介质接口2110连接。

在本实施方式中，触觉感知体40采用双层阵列式腔体结构，为了便于描述，将第一触觉感知层称为上层感知层，第二触觉感知层称为下层感知层，上层感知层设置有9个按照3*3阵列分布的触觉感知单元410，且同一行的触觉感知单元410相互贯通，形成3排并列的感知腔。在下层感知层中，同样分布有9个按照3*3阵列分布的触觉感知单元410，且同一列的触觉感知单元410相互贯通，形成与上层感知层垂直的3排感知腔，上下层中各个感知腔分布与对应的光学传感装置100连接。

请结合参阅图6，在另外一种可选的实施方式中，触觉感知体40还包括多个柔性凸点420，多个柔性凸点420对应的阵列分布于第一触觉感知层上。

通过在第一触觉感知层上设置柔性凸点420，可以提高触觉感知的灵敏性。

需要说明的是，在本实施例中，第一触觉感知层和第二触觉感知层层叠设置，其实质上并没有上下之分，柔性凸点420可以设置于第一触觉感知层上，也可以设置于第二触觉感知层上。

本申请实施例还提供了一种传感系统，该系统包括传感设备1000和感知测试设备，感知测试设备的信号输入端与各感光元件30的信号输出端连接。

感知测试设备接收感光元件30发出的信号数据，在本实施例中，该信号数据为电压信号，感光元件30根据感光量改变输出电压信号的大小。

感知测试设备中存储有感知模型，感知模型包括拉伸形变模型，拉伸形变模型根据拉伸感知腔的形变数据与感光元件30对应的信号数据训练得到。

具体来说，针对拉伸感知体50进行拉伸形变测试，获取拉伸感知腔的形变量与感光元件30输出的电压信号数据间的对应关系数据，通过数据拟合的方法构建拉伸形变模型。

感知模型还包括触力模型，触力模型根据触觉感知腔的压力数据、形变数据以及感光元件对应的信号数据训练得到。

具体的，首先通过触觉感知体40的结构特点与薄膜形变机理，构建触觉感知单元410阵列中各位置点的压力-形变机理模型，然后再通过专门的拉压测试设备，测得各位置点下压位移与感光元件30输出的电压信号间的对应关系数据，通过数据拟合方法构建各位置点形变-电压模型，最后，再结合压力-形变机理模型和形变-电压模型得到触力模型，从而对触觉感知体40所受触力进行测量。

感知模型还包括触觉位置模型和刚度特征模型。

触觉位置模型根据触觉感知腔的压力位置数据与感光元件对应的信号数据训练得到。

具体的，基于各触觉感知腔的空间结构特点，根据第一触觉感知层和第二触觉感知层上横纵方向分布的各感知腔的位置点与感光元件30输出信号，计算各位置点对应输出信号的合值，从而判断接触位置。

刚度特征模型根据触觉感知腔的目标刚度数据、质量数据以及感光元件对应的信号数据训练得到。

具体的，将不同刚度与质量的物品放置于触觉感知体40上，采集各光学传感装置100反馈的电压数据，进而构建包含质量数据、目标刚度数据以及反馈的电压数据的训练数据集，利用该数据训练集，基于在线学习策略，进而建立面向物品刚度信息的数据预测模型。

可选的，在本实施例中，在线学习策略采用在线序贯超限学习机。

本实施例提供的传感系统，通过感知器200获取对应的形变信号，并将其转换为对应的电压信号，感知测试设备获取到该电压信号后，通过预先存储的感知模型，可以预测出对应的拉伸情况、触力情况以及刚度特征等。

本申请实施例还提供了一种传感设备1000的制作方法，该方法包括：

S1：分别设计、制作感知器200所需模具，以及介质容腔20所需零件，同时对光源10以及感光元件30进行选型设计；

S2：将液态弹性材料倒入所制作的模具中，通过脱泡及加热固化处理，等待弹性材料完全固化后，脱模、胶接后获得感知器200；

S3：将全遮光材料涂附或贴附于本体210的内、外表面，并将本体210、第一连接件220以及第二连接件230进行组装；

S4：将弹性薄膜贴附于主体内部靠近第二连接件230一侧的内表面，并在其对侧表面贴附刚性高透射率薄片；

S5：将高透射率溶液填充到主体中，然后将封盖240覆盖在主体上方，并将其与主体间进行固连、密封；

S6：光源10与感光元件30分别固连嵌入到第一连接件220以及第二连接件230上的安装孔中，最终获得光学传感设备1000；

S7：重复上述S03-S06，根据感知器200内感知腔的数量，进而装配对应数量的光学传感设备1000；

S8：在感知腔的出口端分别插入软管，且在各软管的另一端注入高透射率溶液后，将其插到介质接口2110中，并对各软管两端连接处进行固定、密封，最终获得传感设备1000。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种光学传感装置，其特征在于，所述光学传感装置包括光源、介质容腔以及感光元件，所述介质容腔包括本体和透光组件，所述透光组件与所述本体连接，所述本体设置有介质接口；

所述介质接口用于连接感知器，所述感知器通过所述介质接口向所述本体注入透光介质，所述透光组件依据所述透光介质的注入量发生不同程度形变；

所述光源发出的光信号通过所述透光介质和所述透光组件传播至所述感光元件；

所述感知器包括感知腔，所述感知腔通过软管与所述介质接口连接；所述感知器包括触觉感知体和拉伸感知体，所述触觉感知体包括触觉感知腔，所述拉伸感知体包括拉伸感知腔，所述触觉感知腔和所述拉伸感知腔分别通过所述软管与各所述光学传感装置的所述介质接口连接；

所述触觉感知体包括第一触觉感知层和第二触觉感知层，所述第一触觉感知层与所述第二触觉感知层层叠设置；

所述第一触觉感知层包括多个触觉感知单元，多个所述触觉感知单元阵列分布，且同一行或列的所述触觉感知单元依次贯通，形成对应个数的第一触觉感知腔，各所述第一触觉感知腔分别通过所述软管与各所述光学传感装置的所述介质接口连接；

所述第二触觉感知层包括多个触觉感知单元，多个所述触觉感知单元阵列分布，且同一列或行的所述触觉感知单元依次贯通，形成对应个数且与所述第一触觉感知腔垂直交叉的第二触觉感知腔，各所述第二触觉感知腔分别通过所述软管与各所述光学传感装置的所述介质接口连接。

2.根据权利要求1所述的光学传感装置，其特征在于，所述透光组件包括光源薄片和感光薄膜，所述光源薄片与所述感光薄膜相对设置于所述本体的两侧；

所述感光薄膜用于依据所述透光介质的注入量发生不同程度形变；

所述光源发出的光信号依次通过所述光源薄片、所述透光介质以及所述感光薄膜传播至所述感光元件。

3.根据权利要求2所述的光学传感装置，其特征在于，所述本体上设置有第一透光孔和第二透光孔，所述光源薄片与所述感光薄膜设置于所述本体的内部，所述光源薄片覆盖于所述第一透光孔上，所述感光薄膜覆盖于所述第二透光孔上。

4.根据权利要求3所述的光学传感装置，其特征在于，所述介质容腔包括第一连接件和第二连接件，所述光源通过所述第一连接件与所述本体连接，所述感光元件通过所述第二连接件与所述本体连接；

所述第一连接件和所述第一透光孔形成光信号输入通道；

所述第二连接件和所述第二透光孔形成光信号输出通道。

5.一种传感设备，其特征在于，所述传感设备包括权利要求1-4任一项所述的光学传感装置以及感知器，所述感知器包括感知腔，所述感知腔通过软管与所述介质接口连接；

所述感知器包括触觉感知体和拉伸感知体，所述触觉感知体包括触觉感知腔，所述拉伸感知体包括拉伸感知腔，所述触觉感知腔和所述拉伸感知腔分别通过所述软管与各所述光学传感装置的所述介质接口连接；

所述触觉感知体包括第一触觉感知层和第二触觉感知层，所述第一触觉感知层与所述第二触觉感知层层叠设置；

所述第一触觉感知层包括多个触觉感知单元，多个所述触觉感知单元阵列分布，且同一行或列的所述触觉感知单元依次贯通，形成对应个数的第一触觉感知腔，各所述第一触觉感知腔分别通过所述软管与各所述光学传感装置的所述介质接口连接；

所述第二触觉感知层包括多个触觉感知单元，多个所述触觉感知单元阵列分布，且同一列或行的所述触觉感知单元依次贯通，形成对应个数且与所述第一触觉感知腔垂直交叉的第二触觉感知腔，各所述第二触觉感知腔分别通过所述软管与各所述光学传感装置的所述介质接口连接。

6.根据权利要求5所述的传感设备，其特征在于，所述触觉感知体还包括多个柔性凸点，多个所述柔性凸点对应的阵列分布于所述第一触觉感知层上。

7.一种传感系统，其特征在于，所述系统包括权利要求5或6所述的传感设备和感知测试设备，所述感知测试设备的信号输入端与各所述感光元件的信号输出端连接；

所述感知测试设备中存储有感知模型，所述感知模型包括拉伸形变模型，所述拉伸形变模型根据所述拉伸感知腔的形变数据与所述感光元件对应的信号数据训练得到。

8.根据权利要求7所述的传感系统，其特征在于，所述感知模型还包括触力模型，所述触力模型根据触觉感知腔的压力数据、形变数据以及所述感光元件对应的信号数据训练得到；

所述感知模型还包括触觉位置模型和刚度特征模型；

所述触觉位置模型根据所述触觉感知腔的压力位置数据与所述感光元件对应的信号数据训练得到；

所述刚度特征模型根据所述触觉感知腔的目标刚度数据、质量数据以及所述感光元件对应的信号数据训练得到。