触觉传感器 Maryann

（1） 敏感材料的实验探索
敏感材料性能是传感器性能的基础.没有表面柔顺性 和缺乏通用性~ 造价贵~ 可靠性差被认为是触觉技 术难以商用化的主要原因, 缺乏柔顺性是它难以和 人类皮肤相比的一个主要原因[11]. 因此选择合适 材料研制传感器倍受关注.
（2）充分利用新制造工艺技术
梅涛、戈瑜等利用半导体微机械加工与集成技术研制 了可定量检测三维接触力的多功能阵列式触觉传感器；
首先
明显滞后。
原因二： 当初对触觉传感器 应用的技术与市场 定位不当。
其次
触觉技术研究的内 容与方法方面存在 的不足。
3.研究发展现状
（1） 敏感材料的实验探索 目前触觉 传感器技 术研究的 主要特点 和趋势 （2）充分利用新制造工艺技术 （3）多功能化 （4）传感器数据处理和融合 （5）充分利用新制造工艺技术
（5）虚拟触觉传感器的研究
虚拟现实技术为机器人感知系统提供了新
的研究平台，人们开始利用虚拟现实系统
平台研究动态拟实操作过程的物理模型， 以便了解对刚体和变形体操作的动态特性。
面临的困难
机理上还存在障碍； 受敏感材料限制； 在原理上几乎没有新发现； 相对而言可供选用的基础条件如制造 工艺等还有限； 虚拟传感器研究中模型有效与准确性还难以保证； 缺少有效驱动力。
90年代
90年代对触觉传感技术的研究继续保 持增长并多方向发展。按宽的分类法，有关 触觉研究的文献可分为：传感技术与传感器 设计、触觉图像处理、形状辨识、 主动触觉 感知、结构与集成。
90 年代触觉传感技术研发的主要成就：
（1 ） （2） （3 ） 改进了机 （4 ） 触觉应用
对工程问
题的研究。如器 件封装、 对传感 器性能与操作的 深入了解、新材 料研究、改变软 接触特性等。
日本利用表面微加工技术研制了平面盘绕式线圈， 通 过多功能复用这种单一结构的触觉传感器可识别材质；
（3）多功能化
几种不同敏感元件组合或集成，这种集 成或组合传感器可具有接触觉、压觉 、滑觉、热觉、力觉等功能。
（4）传感器数据处理和融合
数据处理包括处理传感器数据的方法和算 法目前有许多将神经网络、模糊逻辑、基 于模型的方法等应用于触觉数据处理的研 究。
4.新趋势
机器人技术发展 90年代以来机器人技术的发展以向 智能化方向发展为重要标志，呈现 出一些新特点和趋势。
与应用新趋势
触觉传感技术发展 与应用的趋势
机器人在传统领域继续发展的同时 向非传统领域扩展 为自身找到了新 发展方向 开托了新市场 有了新动力。
5.对未来的展望
根据现有技术基础、应用任务要求、市场需求对传 感器进行正确的技术与市场定位，历史表明不适当 的定位会延缓甚至妨碍技术发展。
增加对传
感器作用的了解。 器人的灵巧手。使 如利用几种具有 多指手对对象的操
于医疗领域，触
觉传感器在此领 域的应用研究已 受到关注。
不同响应率的触
觉传感器的互补 性，使集成系统 能在一定范围内 处理给定任务中 的不同接触特征。
作性能有了相当大 的进步。
发展中的不足
首先是触觉传感技
原因一： 基础的欠缺。 基础欠缺主要在 机理与材料上。 人们对人的触觉 机理的了解显然 不及视觉、听觉。 术的应用和商用化
充分考虑与其它传感技术的互补性。机器人的 各种传感功能之间关系密切，其作业常需不同功能 的传感器。触觉的某些功能其它感觉也有，但又各 有特点，因此必需注重它们的互补性。
避免过分强调对触觉采用拟人方式。现有 技术基础不能实现机器人对人类感觉的完 全模仿，人的感觉功能并不都完善，现常 用的某些传感功能人却没有，如超声传感 等，而这些人不具备的感知可用于触觉。
机器人触觉传感器两大主要功能：
检测功能包括对操作对象的状态、机械手与 操作对象的接触状态、操作对象的物理性质 进行检测。
检 测
Fra Baidu bibliotek识 别
识别功能是在检测的基础上提取操作对象的 形状、大小、刚度等特征，以进行分类和目 标识别.
2.发展历程
70年代
70 年代国外的机器人研究已成热点，但触觉技 术的研究才开始且很少。当时对触觉的研究仅限于与 对象的接触与否 接触力大小，虽有一些好的设想 但研 制出的传感器少且简陋。
80年代
80 年代是机器人触觉传感技术研究、发展的 快速增长期，此期间对传感器设计、原理和方法作 了大量研究 ，主要有电阻、 电容、压电、 热电、 磁、磁电、力、 光、 超声和电阻应变等原理和方法。 从总体上看 80 年代的研究可分为传感器研制、 触觉数据处理、 主动触觉感知三部分，其突出特点 是以传感器装置研究为中心 主要面向工业自动化。
触觉传感器
Maryann
提纲
1.引言
2.发展历程
3.研究发展的现状 4.新趋势 5.对未来发展的见解
1.引言
引言
触觉是机器人获取环境信息的一种仅次于 视觉的重要知觉形式 是机器人实现与环境 直接作用的必需媒介.与视觉不同 触觉本 身有很强的敏感能力可直接测量对象和环 境的多种性质特征. 因此触觉不仅仅只是 视觉的一种补充.
谢 谢 ！