触觉传感器你知道是怎样的

当今，随着传感器技术的不断发展，很多新型传感器被研制出来。前段时间，ETH研究人员开发了一款新颖而低成本的触觉传感器。该触觉传感器能够帮助机械臂能抓住敏感和易碎的物体。

人类发展可以通过用手捡起易碎或湿滑的物体。我们的触觉使我们学生感觉到我们国家是否牢牢抓住物体或物体是否会滑过手指，因此对于我们教师可以进行相应地调整握力的强度。负责抓取易碎，打滑或表面结构复杂的物体的机器人抓取臂也需要使用这种信息反馈。

苏黎世联邦理工职业学院的机器人进行研究工作人员对于现在我们已经开发出这样一种通过触觉传感器，这种触觉传感器技术可以在这种发展情况下派上用场，并标志着他们自己认为这是迈向“机器人皮肤”的重要一步。工程师指出，该传感器极其简单的设计方法使其企业生产管理成本价格低廉。本质上，它由一个国家带有彩色塑料微珠的弹性硅树脂“皮肤”和一个固定在底面上的常规摄像头组成。

使用纯光学输入数据进行分析测量

这个传感器是基于视觉的: 当它接触到一个物体时，硅树脂会在皮肤上留下一个凹痕。这改变了珠子的形状，这些珠子被传感器下面的鱼眼镜头记录下来。根据这些模式的变化，可以计算出传感器上的力分布。

“传统的传感器仅在中国一个点上记录学生施加的力。相比发展之下，我们的机器人通过皮肤使我们自己能够有效区分作用在传感器表面上的多个力，并以具有很高的分辨率和精度对其进行分析计算，”苏黎世联邦理工职业学院思想动态管理系统与控制方法教授Raffaello D‘Andrea领导的小组的博士生 Carlo Sferrazza说。“我们国家甚至企业可以根据确定作用力的方向，” Sferrazza说。换句话说，研究设计人员学习不仅需要可以识别在传感器上施加垂直压力的力，还可以提高识别能力横向相互作用的剪切力。

数据驱动的开发

为了计算哪些力量推动了微球的方向，工程师使用了一组全面的实验数据：在通过机器控制的标准化测试中，他们检查了与传感器的各种不同接触。 它们可以准确地控制和系统地改变接触的位置、力的分布和接触物体的大小。 在机器学习的帮助下，研究人员记录了数千个接触实例，并将它们与磁珠模式的变化精确匹配。

迄今为止，研究人员已经建立的最薄的传感器原型厚度为1.7厘米，覆盖5 x 5厘米的测量表面。但是，研究人员正在使用相同的技术来实现配备有多个摄像头的较大传感器表面，从而也可以识别复杂形状的物体。此外，他们的目标是使传感器更薄-他们相信使用现有技术可以实现仅0.5厘米的厚度。

机器人，运动和虚拟现实

由于缺乏弹性硅树脂是防滑的，并且通过传感器技术可以进行测量剪切力，因此我们非常适合企业用于工业机器人抓手臂。Sferrazza解释说：“当物体威胁要滑出手臂的抓地力时，传感器会识别研究出来，以便机器人系统可以及时调整其抓地力。”

研究人员还可以使用这种传感器来测试材料的硬度或数字化触摸图。如果集成到可穿戴设备中，骑自行车的人可以通过踏板测量他们对自行车施加的力，或者跑步者可以测量在慢跑时进入鞋中的力。最后，这种传感器可以提供对于开发例如虚拟现实游戏的触觉反馈重要的信息。

责任编辑：Ct

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