【摘 要】
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触觉传感是机器人科学研究的前沿性课题,涉及到诸多学科和众多复杂问题。通过触觉方式对物体的棱(边)、角进行识别,在机器人感知物体位置、尺寸、表面形状等空间信息、调整自身位置、姿态,从而准确识别物体乃至操作物体等动作中有重要作用。光纤光栅(FBG)传感器具有抗电磁干扰、耐潮湿、体积小、柔性好、可分布式传感等优点。将FBG传感元埋置于硫化硅橡胶中构建触觉传感器,讨论分析其分别于物体棱(边)、角、平坦表面
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触觉传感是机器人科学研究的前沿性课题,涉及到诸多学科和众多复杂问题。通过触觉方式对物体的棱(边)、角进行识别,在机器人感知物体位置、尺寸、表面形状等空间信息、调整自身位置、姿态,从而准确识别物体乃至操作物体等动作中有重要作用。光纤光栅(FBG)传感器具有抗电磁干扰、耐潮湿、体积小、柔性好、可分布式传感等优点。将FBG传感元埋置于硫化硅橡胶中构建触觉传感器,讨论分析其分别于物体棱(边)、角、平坦表面接触时,FBG反射谱、中心波长、反射谱总功率及峰值功率与不同的接触角、接触力之间的关系并进行实验验证。实验结果表明,保持接触力不变,传感器与物体棱(边)接触时,反射谱在接触角趋近90°时会出现第二个峰(次峰),中心波长、反射谱总功率、峰值功率与接触角呈现三角函数关系;与物体角和平坦表面接触时,中心波长、反射谱总功率、峰值功率不随接触角改变产生规律变化,与物体角接触时次峰始终存在。保持接触角不变,三种情况下,反射谱皆随接触力线性漂移,谱形不发生显著变化,中心波长皆随接触力线性变化,而反射谱总功率在与物体棱(边)、角接触时随接触力线性变化,与物体平坦表面接触时不显现规律性。通过上述变化规律,可有效的进行物体棱(边)、角识别,此方法预期可应用于机器人触觉传感领域。
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