基于液压的柔性仿生触觉传感器设计
传感器毕业论文题目
传感器毕业论文题目人们为了从外界获取信息，必须借助于感觉器官。
而单靠人们自身的感觉器官，在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。
为适应这种情况，就需要传感器。
因此可以说，传感器是人类五官的延长，又称之为电五官。
下面是学术堂为大家整理的传感器毕业论文题目，欢迎大家阅读。
传感器毕业论文题目一：1、基于物联网的农业生产监控系统设计2、高秆作物自对行作业控制方法研究3、智能化排种器性能检测试验台研制4、基于农业物联网的智能温室系统架构与实现5、精密排种器性能监测装置研究--基于超材料光电传感器6、基于电容信号的排种监测系统研究7、基于摩擦阻力法的粮食水分检测仪研制8、面向精细农业的无线传感器网络关键技术研究9、基于二维激光传感器无人直升机作业边界探测10、水稻浸种催芽箱温度传感器优化配置--基于遗传算法11、基于计时库仑技术的可再生型三磷酸腺苷适配体电化学传感器的研究12、一种汽车碰撞试验用低阻尼宽频响加速度传感器13、有线无源PDC-SiCN陶瓷基温度传感器的设计与制备14、无线传感器网络中基于事件触发的分布式滤波15、综合传动油液金属磨粒在线监测传感器研究16、考虑互感影响的开关磁阻电机无位置传感器控制技术17、基于小波变换的磁悬浮轴承冗余位移传感器故障诊断方法18、胺菊酯分子印迹电化学传感器的制备及性能19、NaOH蚀刻玻碳电极的大肠杆菌DNA电化学生物传感器的构建及检测20、传感器节点自主供电的环境混合能量收集系统设计21、高精度硅压阻式气压传感器系统设计22、基于光纤法布里--珀罗干涉仪的温度传感器23、基于石墨烯修饰碳电极的铜离子印迹电化学传感器的制备与应用24、最优距离与细胞分簇的无线传感器路由算法25、一种新型光纤加速度传感器的研究26、润滑油金属磨粒传感器设计及试验研究27、自校正型CMOS数字温度传感器28、5MN光纤布拉格光栅力值传感器29、磁致伸缩压力传感器设计及其输出特性30、光纤超声传感器及应用研究进展31、保偏微纳光纤倏逝场传感器32、特高频传感器等效高度的频域参考测量方法33、基于MOFs材料的化学传感器的研究进展34、谷物在线水分传感器的研究35、基于声传感器阵列的连续泄漏定位方法研究36、新型双通道可选择性SPR光纤传感器的研究传感器毕业论文题目二：、基于柔性铰链结构的高灵敏度低频光纤光栅加速度传感器37、基于柔性铰链结构的高灵敏度低频光纤光栅加速度传感器反应蛋白免疫传感器的研制38、基于Au纳米颗粒/还原氧化石墨烯C-反应蛋白免疫传感器的研制、静电纺丝纳米纤维膜基光化学传感器的制备及其在重金属检测中的应用进展 39、静电纺丝纳米纤维膜基光化学传感器的制备及其在重金属检测中的应用进展、湖北省传感器产业发展现状与转型升级路径研究40、湖北省传感器产业发展现状与转型升级路径研究、基于激光测距技术的液位监测传感器校准装置41、基于激光测距技术的液位监测传感器校准装置、一种加载短路针的小型化气体绝缘组合电器内置特高频传感器42、一种加载短路针的小型化气体绝缘组合电器内置特高频传感器、图像传感器的自适应降噪研究43、图像传感器的自适应降噪研究、电涡流传感器探头线圈的参数化设计与制造44、电涡流传感器探头线圈的参数化设计与制造、基于洛伦兹力机理的电磁超声周向导波传感器研制45、基于洛伦兹力机理的电磁超声周向导波传感器研制的低功耗无线传感器网络改进协议46、基于ZigBee的低功耗无线传感器网络改进协议、热磁对流氧浓度传感器感应机理的实验47、热磁对流氧浓度传感器感应机理的实验、新型分子印迹荧光传感器的构建与应用48、新型分子印迹荧光传感器的构建与应用、多监控任务移动传感器网络高效数据路由协议49、多监控任务移动传感器网络高效数据路由协议、变控制线的燃气轮机传感器故障诊断方法50、变控制线的燃气轮机传感器故障诊断方法、基于构型优化的高阶模态微质量传感器灵敏度提升方法51、基于构型优化的高阶模态微质量传感器灵敏度提升方法、无线传感器网络中能量高效的自适应分簇算法52、无线传感器网络中能量高效的自适应分簇算法、新型可集成的湿度传感器设计与分析53、新型可集成的湿度传感器设计与分析全景视觉传感器54、适用于管道内形貌检测的3D全景视觉传感器、对射式螺旋形光纤液位传感器的设计与实现55、对射式螺旋形光纤液位传感器的设计与实现、移动机器人的超声波传感器发散角标定及应用56、移动机器人的超声波传感器发散角标定及应用、单排差动结构的新型纳米时栅位移传感器57、单排差动结构的新型纳米时栅位移传感器的水分仪称重传感器非线性补偿研究58、基于PSO-LSSVM的水分仪称重传感器非线性补偿研究、波长和强度同时响应的锥形多模光纤温度传感器59、波长和强度同时响应的锥形多模光纤温度传感器、无线传感器网络中移动式覆盖控制研究综述60、无线传感器网络中移动式覆盖控制研究综述、激光传感器在喷雾靶标检测中的研究应用61、激光传感器在喷雾靶标检测中的研究应用、一种带混合联盟的无线传感器网络任务分配策略62、一种带混合联盟的无线传感器网络任务分配策略仿真器的无线传感器网络实验研究63、基于cooja仿真器的无线传感器网络实验研究、可穿戴式柔性电子应变传感器64、可穿戴式柔性电子应变传感器电化学生物传感器中的应用 65、MoS_2中空纳米球的制备及在超灵敏microRNA电化学生物传感器中的应用、比率式荧光纳米氧传感器66、比率式荧光纳米氧传感器、新型视频喉镜图像传感器结构设计67、新型视频喉镜图像传感器结构设计、永磁同步电机系统的无速度传感器研究68、永磁同步电机系统的无速度传感器研究、基于金属有机框架化合物的气体传感器研究进展69、基于金属有机框架化合物的气体传感器研究进展、石墨烯三维微电极生物传感器研究70、石墨烯三维微电极生物传感器研究、立式扭矩传感器磁场与输出电压分析71、立式扭矩传感器磁场与输出电压分析、基于氧化锌修饰的碳纳米管传感器的可燃气体检测平台开发72、基于氧化锌修饰的碳纳米管传感器的可燃气体检测平台开发传感器毕业论文题目三：、电动车用永磁无刷电机无位置传感器控制研究73、电动车用永磁无刷电机无位置传感器控制研究无位置传感器控制74、基于滑模观测器的PMSM无位置传感器控制、基于无位置传感器的永磁同步电机硬件在环仿真研究75、基于无位置传感器的永磁同步电机硬件在环仿真研究、无线传感器网络中的充电调度算法76、无线传感器网络中的充电调度算法、无线视觉传感器网络的节点设计77、无线视觉传感器网络的节点设计、光纤光栅压力传感器的研究进展与趋势78、光纤光栅压力传感器的研究进展与趋势、基于模糊粒子群算法的有向传感器网络路径覆盖策略79、基于模糊粒子群算法的有向传感器网络路径覆盖策略、钾肥生产原卤井无线传感器网络监测系统80、钾肥生产原卤井无线传感器网络监测系统技术的低功耗无线锚杆应力传感器设计81、基于LoRa技术的低功耗无线锚杆应力传感器设计温度传感器的高温性能优化与设计82、LC温度传感器的高温性能优化与设计、基于贵金属纳米材料的无酶葡萄糖传感器研究进展83、基于贵金属纳米材料的无酶葡萄糖传感器研究进展、火箭贮箱结构健康监测传感器系统设计84、火箭贮箱结构健康监测传感器系统设计、双圈同轴光纤束传感器三维空间输出特性研究85、双圈同轴光纤束传感器三维空间输出特性研究、基于状态观测器的单相整流系统传感器故障诊断与容错控制方法86、基于状态观测器的单相整流系统传感器故障诊断与容错控制方法、无线传感器网络分布式数据采集功率控制研究87、无线传感器网络分布式数据采集功率控制研究的新型聚合物石英压电传感器振动性能分析88、基于ANSYS的新型聚合物石英压电传感器振动性能分析、阻抗型无线无源声表面波传感器的研究89、阻抗型无线无源声表面波传感器的研究、一种组合结构光纤光栅压力传感器90、一种组合结构光纤光栅压力传感器时钟同步校准的方法 91、一种无线传感器网络中汇聚节点的本地时钟和传感器节点的RTC时钟同步校准的方法、无线传感器网络分簇算法综述92、无线传感器网络分簇算法综述、基于非均匀成簇的无线传感器网络多跳路由算法93、基于非均匀成簇的无线传感器网络多跳路由算法共振的等离子体共振传感器94、基于Fano共振的等离子体共振传感器、基于传感器阵列的恶臭气体检测95、基于传感器阵列的恶臭气体检测、矿井无线传感器网络不同信道传输特性试验研究96、矿井无线传感器网络不同信道传输特性试验研究、基于寡核苷酸链的汞离子荧光生物传感器97、基于寡核苷酸链的汞离子荧光生物传感器应变传感器的隧道安全实时监测算法研究98、基于FBG应变传感器的隧道安全实时监测算法研究、输变电设备智能传感器测试仪的研究与设计99、输变电设备智能传感器测试仪的研究与设计、有向传感器网络的覆盖增强算法100、有向传感器网络的覆盖增强算法、航向测量系统中三轴磁传感器标定的等效两步法101、航向测量系统中三轴磁传感器标定的等效两步法、基于平面电感角位置传感器的双同步参考系锁相环102、基于平面电感角位置传感器的双同步参考系锁相环、基于阻抗匹配的电子标签式香蕉气体传感器103、基于阻抗匹配的电子标签式香蕉气体传感器频段的农田信息采集无线传感器网络设计104、基于780MHz频段的农田信息采集无线传感器网络设计生物传感器在临床医学检测应用中的研究进展105、LSPR生物传感器在临床医学检测应用中的研究进展、无线温湿度传感器自动校准系统的设计106、无线温湿度传感器自动校准系统的设计、爆炸冲击条件下的加速度传感器结构分析107、爆炸冲击条件下的加速度传感器结构分析、航姿系统矢量传感器非对准误差及其校正108、航姿系统矢量传感器非对准误差及其校正传感器毕业论文题目四：、同时测量温度和折射率的光纤传感器109、同时测量温度和折射率的光纤传感器、基于硅基双微环谐振腔的高灵敏度电流传感器110、基于硅基双微环谐振腔的高灵敏度电流传感器、基于角度补偿的手机多传感器数据融合测距算法111、基于角度补偿的手机多传感器数据融合测距算法、光纤端面集成金属光子结构传感器112、光纤端面集成金属光子结构传感器、基于空间矢量调制的感应电机无速度传感器模型预测磁链控制113、基于空间矢量调制的感应电机无速度传感器模型预测磁链控制、基于自抗扰控制器的内置式永磁同步电机无位置传感器控制114、基于自抗扰控制器的内置式永磁同步电机无位置传感器控制、实现线性测量的光学电压传感器设计115、实现线性测量的光学电压传感器设计、传感器移动云计算研究116、传感器移动云计算研究、用于山核桃陈化时间检测的电子鼻传感器阵列优化117、用于山核桃陈化时间检测的电子鼻传感器阵列优化、分辨率实时可调的无线图像传感器节点设计与试验118、分辨率实时可调的无线图像传感器节点设计与试验温度传感器的特性119、SiCSBD与MOSFET温度传感器的特性、体育场馆中的无线地下传感器网络研究120、体育场馆中的无线地下传感器网络研究、基于多传感器融合的运动目标跟踪算法121、基于多传感器融合的运动目标跟踪算法、频率域感应式磁传感器灵敏度研究122、频率域感应式磁传感器灵敏度研究、可穿戴传感器进展、挑战和发展趋势123、可穿戴传感器进展、挑战和发展趋势、农业传感器技术研究进展与性能分析124、农业传感器技术研究进展与性能分析、地铁列车振动环境响应的无线传感器网络快速评定125、地铁列车振动环境响应的无线传感器网络快速评定、振动环境下压力传感器失效机理分析126、振动环境下压力传感器失效机理分析、考虑饱和效应的永磁同步电机全程无位置传感器控制127、考虑饱和效应的永磁同步电机全程无位置传感器控制、激光传感器的机器人运动控制研究128、激光传感器的机器人运动控制研究、环境温度变化对光纤传感器测量精度影响分析129、环境温度变化对光纤传感器测量精度影响分析、纳米基电分析生物传感器在食品兽药残留检测中的研究与应用进展 130、纳米基电分析生物传感器在食品兽药残留检测中的研究与应用进展、一种机械故障诊断多传感器数据融合特征提取的方法131、一种机械故障诊断多传感器数据融合特征提取的方法、热式气体质量流量传感器的工作原理132、热式气体质量流量传感器的工作原理的力矩传感器自动化测试系统设计133、基于LabVIEW的力矩传感器自动化测试系统设计、基于屋顶二值红外传感器网络的人体定位和行为识别系统设计134、基于屋顶二值红外传感器网络的人体定位和行为识别系统设计、多普勒辅助水下传感器网络时间同步机制研究135、多普勒辅助水下传感器网络时间同步机制研究、变压器局放检测光纤超声传感器优化设计与分析136、变压器局放检测光纤超声传感器优化设计与分析、无线传感器网络中带延时的一致性时间同步137、无线传感器网络中带延时的一致性时间同步、多传感器室内环境监测系统138、多传感器室内环境监测系统、柔性仿生触觉传感器系统集成设计139、柔性仿生触觉传感器系统集成设计、三轴磁传感器误差分析与校准140、三轴磁传感器误差分析与校准研究141、基于模糊控制的无电压传感器光伏系统MPPT研究、微纳光纤高温压力传感器142、微纳光纤高温压力传感器的煤矿井下无线传感器节点设计143、基于ZigBee的煤矿井下无线传感器节点设计、振弦式应变传感器温度修正试验144、振弦式应变传感器温度修正试验传感器毕业论文题目五：、一种带有能量自补给节点的异构传感器网络分簇路由算法145、一种带有能量自补给节点的异构传感器网络分簇路由算法、基于平面线圈线阵的直线时栅位移传感器146、基于平面线圈线阵的直线时栅位移传感器、基于测量基准变换的增量直线式时栅传感器研究147、基于测量基准变换的增量直线式时栅传感器研究、无源伺服反馈多输出低频振动传感器148、无源伺服反馈多输出低频振动传感器、基于信誉系统及数据噪声点检测技术的无线传感器网络节点安全模型 149、基于信誉系统及数据噪声点检测技术的无线传感器网络节点安全模型、无线传感器网络节点行为度量方案150、无线传感器网络节点行为度量方案的无刷直流电机无传感器控制151、基于STM32的无刷直流电机无传感器控制、一种有向传感器网络强栅栏覆盖算法152、一种有向传感器网络强栅栏覆盖算法、滑动式光纤布拉格光栅位移传感器153、滑动式光纤布拉格光栅位移传感器波传感器测量液体流速矢量的方法154、薄膜谐振Lamb波传感器测量液体流速矢量的方法、应急情况下最少转发节点的传感器网络组播路由树算法155、应急情况下最少转发节点的传感器网络组播路由树算法、基于平面线圈的高分辨力时栅角位移传感器156、基于平面线圈的高分辨力时栅角位移传感器传感器动态模型参数识别157、基于HFLANN的MSMA传感器动态模型参数识别、一种基于遗传算法与蚁群算法混合算法的无线传感器网络定位算法158、一种基于遗传算法与蚁群算法混合算法的无线传感器网络定位算法、一种基于表面等离激元的纳米温度传感器159、一种基于表面等离激元的纳米温度传感器环温度及环境折射率双参量光纤传感器研究 160、基于保偏光纤和LPFG的Sagnac环温度及环境折射率双参量光纤传感器研究、基于对称铰链的中低频光纤加速度传感器及其优化设计161、基于对称铰链的中低频光纤加速度传感器及其优化设计、光纤光栅激光传感器与其研究进展162、光纤光栅激光传感器与其研究进展、一种基于结构优化的光纤束压力传感器163、一种基于结构优化的光纤束压力传感器、时栅位移传感器远程数据采集系统研究164、时栅位移传感器远程数据采集系统研究、满堂支架无线监测力传感器研制及系统设计165、满堂支架无线监测力传感器研制及系统设计、无线传感器网络应用综述166、无线传感器网络应用综述、感知受限的移动传感器节点扫描覆盖优化算法167、感知受限的移动传感器节点扫描覆盖优化算法、基于无线传感器网络的智能温度监控系统设计168、基于无线传感器网络的智能温度监控系统设计的有向传感器网络覆盖增强策略及仿真169、基于PSO的有向传感器网络覆盖增强策略及仿真、纳米材料比色分析传感器在食品检测中的应用进展170、纳米材料比色分析传感器在食品检测中的应用进展的发展前景171、尤政院士谈中国制造与传感器/MEMS的发展前景、探析基于蚁群算法的无线传感器网络路由算法优化172、探析基于蚁群算法的无线传感器网络路由算法优化、基于无线传感器网络的室内定位技术研究173、基于无线传感器网络的室内定位技术研究、基于金属负载型碳纳米管的适体电化学传感器的制备及应用174、基于金属负载型碳纳米管的适体电化学传感器的制备及应用电化学生物传感器的构建及应用175、金薄膜电极表面修饰纳米ZrO_2的DNA电化学生物传感器的构建及应用、精细农业无线传感器网络终端节点定位研究176、精细农业无线传感器网络终端节点定位研究、无线传感器网络时间同步算法研究177、无线传感器网络时间同步算法研究银纳米棒复合材料和丝网印刷三电极体系的电化学生物传感器的研究 178、基于二硫化钼/银纳米棒复合材料和丝网印刷三电极体系的电化学生物传感器的研究、铜碳复合纳米纤维的制备及其在对苯二酚生物传感器中的研究179、铜碳复合纳米纤维的制备及其在对苯二酚生物传感器中的研究、基于复合介电材料的印刷柔性压力传感器研究180、基于复合介电材料的印刷柔性压力传感器研究181、基于无线传感器网络的服装实体销售系统的研究与设计。
面向机器人手指的方孔结构柔性FBG触觉传感器制作方法[发明专利]
![面向机器人手指的方孔结构柔性FBG触觉传感器制作方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/f89afa30cd7931b765ce0508763231126fdb7754.png)
专利名称：面向机器人手指的方孔结构柔性FBG触觉传感器制作方法
专利类型：发明专利
发明人：陆观,伏诗文,徐一鸣,邱自学,张磊
申请号：CN202210222544.7
申请日：20220309
公开号：CN114636495A
公开日：
20220617
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了一种面向机器人手指的方孔结构柔性FBG触觉传感器制作方法，属于传感器制作技术领域。
解决了应变非均匀性的技术问题。
其技术方案为：包括以下步骤：步骤一、利用ANSYS仿真分析机器人手指压触觉传感过程；步骤二、模具设计为三合模结构；步骤三、传感器制作；步骤四、将制成的传感器与解调仪、计算机组成触觉传感系统，粘贴于机器人手指上，进行触觉感知监测；步骤五、搭建的光纤光栅触觉传感检测系统。
本发明的有益效果为：本发明调整方孔结构的光栅埋入深度，减弱光栅路径上的非均匀应变。
申请人：南通大学
地址：226019 江苏省南通市崇川区啬园路9号
国籍：CN
代理机构：南京经纬专利商标代理有限公司
代理人：张俊俊
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柔性触觉传感器的研究进展与展望
柔性触觉传感器的研究进展与展望
陈瑀珣;李毅;苑恒轶
【期刊名称】《吉林工程技术师范学院学报》
【年(卷),期】2022(38)2
【摘要】本文介绍了常用柔性触觉传感器的特点和分类,对其应用的新型材料、工作原理和结构、触觉传感特性等做了详细介绍。
阐述了压阻式、压电式、电容式柔性触觉传感器的结构、工艺与性能,并且介绍了其适用环境和测量范围。
柔性触觉传感器在智能医疗、航天航空应用、智能机器人设备、军事智能制造、汽车安全领域未来发展前景十分广阔。
在未来科技的推动下,柔性触觉传感器趋向高灵敏度、高柔弹性以及多功能等方向发展。
【总页数】6页(P84-89)
【作者】陈瑀珣;李毅;苑恒轶
【作者单位】吉林工程技术师范学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP242
【相关文献】
1.基于介质层耦合的柔性触觉传感器空间分辨率补偿方法研究
2.可穿戴柔性触觉传感器的研究进展
3.高灵敏石墨烯柔性压容式触觉传感器超越人类触觉
4.柔性仿生触觉感知技术:从电子皮肤传感器到神经拟态仿生触觉感知系统
5.分级倾斜微圆柱结构的高灵敏度柔性触觉传感器
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仿生设计如何提高机器人的安全性和可靠性
仿生设计如何提高机器人的安全性和可靠性在当今科技飞速发展的时代，机器人已经在众多领域得到了广泛的应用，从工业生产到医疗服务，从太空探索到家庭生活。
然而，随着机器人应用场景的不断拓展，其安全性和可靠性问题也日益凸显。
为了解决这些问题，仿生设计逐渐成为了一种重要的解决方案。
仿生设计，顾名思义，就是模仿生物的形态、结构、功能和行为来设计和制造机器人。
生物在漫长的进化过程中，已经形成了适应各种环境和任务的完美解决方案。
通过研究和借鉴生物的特点，我们可以为机器人的设计带来新的思路和方法，从而提高其安全性和可靠性。
首先，从结构方面来看，仿生设计可以让机器人拥有更加稳定和灵活的身体结构。
例如，模仿昆虫的外骨骼结构，可以为机器人提供坚固的保护，同时减轻自身重量，提高运动效率。
许多昆虫的外骨骼具有出色的抗压和抗冲击能力，能够在复杂的环境中保持身体的完整性。
将这种结构应用到机器人身上，可以使其在受到碰撞或挤压时不易受损，从而提高安全性。
再比如，模仿人类或动物的关节和肌肉系统，可以使机器人的运动更加自然和协调。
传统的机器人关节往往采用简单的旋转或滑动机构，运动方式较为单一，灵活性不足。
而通过仿生设计，模拟生物关节的复杂结构和运动方式，机器人可以实现更加复杂和精细的动作，适应各种不同的工作环境和任务需求。
同时，这种仿生的关节和肌肉系统还能够提供更好的缓冲和减震效果，减少机器人在运动过程中的震动和冲击，提高可靠性。
其次，在感知能力方面，仿生设计也能够为机器人带来显著的提升。
生物具有非常敏锐和多样的感知器官，能够感知周围环境的各种信息。
例如，人类的眼睛能够感知光线的强度、颜色和方向；蝙蝠能够通过超声波来探测障碍物和猎物；鱼类能够通过侧线感知水流的变化。
将这些生物的感知机制应用到机器人上，可以使机器人具备更加全面和精确的环境感知能力。
以视觉感知为例，模仿人类眼睛的结构和功能，开发出具有高分辨率、宽视角和自适应调节能力的视觉传感器，可以让机器人更好地识别物体、判断距离和方向。
《柔性压力传感器设计及其人体运动监测研究》范文
《柔性压力传感器设计及其人体运动监测研究》篇一一、引言随着科技的飞速发展，人体运动监测技术在医疗、体育、康复等领域得到了广泛应用。
其中，柔性压力传感器作为关键部件，因其能够适应人体曲面的特性而备受关注。
本文旨在探讨柔性压力传感器的设计原理、制作方法及其在人体运动监测中的应用。
二、柔性压力传感器设计原理1. 材料选择：柔性压力传感器主要采用柔性基底材料和敏感材料。
柔性基底材料如聚酰亚胺（PI）薄膜、聚对苯二甲酸乙二酯（PET）等，具有优异的柔韧性和耐折性。
敏感材料如导电聚合物、碳纳米管等，具有高灵敏度和快速响应的特点。
2. 结构设计：传感器采用多层结构设计，包括导电层、绝缘层和基层。
导电层负责传感和导电，绝缘层提供必要的隔离保护，基层则支撑整个传感器并确保其柔性。
3. 工作原理：当传感器受到压力作用时，敏感材料发生形变，导致电阻或电容等电学性质发生变化，从而实现对压力的感知和测量。
三、制作方法1. 制备柔性基底：采用PI或PET等薄膜材料，通过热压、喷涂等方法制备出具有柔性的基底。
2. 制备敏感材料：将导电聚合物、碳纳米管等敏感材料与粘合剂混合，形成均匀的墨水状混合物。
3. 制作电极和导线：在基底上制作导电电极和导线，连接敏感材料与外部电路。
4. 组装与封装：将制备好的传感器组件进行组装与封装，形成完整的柔性压力传感器。
四、人体运动监测应用1. 应用场景：柔性压力传感器可广泛应用于人体运动监测领域，如智能手环、智能鞋垫等。
通过将传感器贴附在人体表面或嵌入衣物中，实现对人体运动状态的实时监测。
2. 监测指标：通过柔性压力传感器可以监测人体的步数、步频、步态等运动指标，以及肌肉活动、关节角度等生理参数。
3. 数据处理与分析：通过蓝牙、Wi-Fi等无线传输技术将传感器数据传输至手机或电脑等终端设备，进行数据处理与分析。
结合人工智能算法，实现对人体运动状态的智能识别与评估。
五、实验与结果分析1. 实验设计：设计不同形状和尺寸的柔性压力传感器，并进行静态和动态压力测试，以评估其性能。
《柔性压力传感器设计及其人体运动监测研究》
《柔性压力传感器设计及其人体运动监测研究》篇一一、引言随着科技的不断进步，柔性电子学领域呈现出爆炸式的发展，尤其在可穿戴电子设备和人体运动监测等方面具有广泛应用前景。
柔性压力传感器作为一种新型传感器技术，凭借其灵敏度高、适应性强等优势，成为近年来的研究热点。
本文旨在探讨柔性压力传感器的设计原理及其在人体运动监测方面的应用研究。
二、柔性压力传感器设计1. 材料选择柔性压力传感器的设计首先从材料选择开始。
主要材料包括柔性基底、导电材料和敏感材料。
柔性基底通常选用聚酰亚胺（PI）或聚对苯二甲酸乙二酯（PET）等具有良好柔韧性和稳定性的材料。
导电材料则选择导电性能良好的金属纳米线或碳纳米管等。
敏感材料则需具备高灵敏度和快速响应的特性，如聚偏二氟乙烯（PVDF）等压电材料。
2. 结构设计结构设计是柔性压力传感器设计的关键。
一般采用多层叠加的方式，将导电层、敏感层和柔性基底进行复合。
此外，为了提高传感器的灵敏度和稳定性，还可采用微纳结构、阵列结构等设计方法。
3. 制作工艺制作工艺方面，主要采用印刷、喷涂、沉积等方法进行制作。
其中，印刷技术因其成本低、效率高、适合大规模生产等优点被广泛应用。
喷涂和沉积技术则可实现更精细的加工和更高的灵敏度。
三、人体运动监测应用研究1. 监测原理柔性压力传感器通过感知人体运动时产生的压力变化，将压力信号转换为电信号，进而实现对人体运动的监测。
其高灵敏度和快速响应的特性使得传感器能够准确地捕捉到微小的运动变化。
2. 监测部位人体运动监测可应用于多个部位，如关节、肌肉、皮肤等。
针对不同部位的运动特点，可设计不同结构和尺寸的传感器，以实现最佳的监测效果。
3. 实际应用在实际应用中，柔性压力传感器已被广泛应用于健康监测、运动康复、人机交互等领域。
例如，在健康监测方面，可用于监测关节活动度、肌肉力量等生理参数；在运动康复方面，可用于辅助运动员进行训练和康复；在人机交互方面，可用于实现人与机器的自然交互和感知。
柔性可穿戴压阻式压力传感器研究进展
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2023 年第 42 卷第 10 期柔性可穿戴压阻式压力传感器研究进展徐娜，王国栋，陶亚楠（陕西科技大学轻工科学与工程学院，陕西 西安 710021）摘要：伴随着数字医疗与制造业的进步，灵活柔韧的柔性可穿戴设备可以和人体表面完全贴合，从而对人体运动及健康信号等进行监测，从而实现多种传感功能。
柔性可穿戴设备具有灵活性、体积可变、生物适应性好等优点，但仍然存在灵敏度低、检测范围有限、易受外界环境的干扰、可靠性低等问题。
在柔性可穿戴设备中，一个关键器件就是用于压力检测的柔性压力传感器。
在今后几年柔性可穿戴压力传感器会更加注重新型结构传感器的探索和整体高性能传感器的构建。
本文概述了近年来柔性压力传感器的研究进展，并就压力传感器种类、工作机理、设计原则及最新进展进行了说明。
通过近年来的文献重点对压阻式压力传感器在材料及器件设计等方面进行归纳整理与总结，并对压阻式压力传感器主要应用领域做了简单介绍。
从压阻式压力传感器的结构设计及今后应用的角度出发，概述了压阻式压力传感器的可靠性及未来面临的挑战。
关键词：压阻式压力传感器；结构设计；导电聚合物；工作机理；设计原则中图分类号：TP212 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2023）10-5259-13Flexible wearable piezoresistive pressure sensorsXU Na ，WANG Guodong ，TAO Yanan(College of Chemistry and Chemical Engineering, Shanxi University of Science & Technology,Xi’an 710021, Shaanxi, China)Abstract: Along with advances in digital healthcare and manufacturing, flexible and pliable wearable devices can fit perfectly with the surface of the human body to monitor human motion and health signals, etc ., and thus enabling a variety of sensing functions. Flexible wearable devices have the advantages of flexibility, variable volume and good biological adaptability, but there are still problems such as low sensitivity, limited detection range and low reliability vulnerable to interference from the external environment. A key device in flexible wearable devices is the flexible pressure sensor for pressure detection. In the next few years, flexible wearable pressure sensors will pay more attention to the exploration of new structural sensors and the overall construction of high-performance sensors. This paper provided an overview of the research progress of flexible pressure sensors in recent years, and explained the types of pressure sensors, their operating mechanisms, design principles and recent advances. The recent literature focuses on piezoresistive pressure sensors in terms of materials and device design were summarized and the main application areas of piezoresistive pressure sensors were briefly introduced. The reliability of piezoresistive pressure sensors and future challenges were outlined from the perspective of structural design and future applications of piezoresistive pressure sensors.综述与专论DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2022-2228收稿日期：2022-12-01；修改稿日期：2023-02-11。
基于仿生传感器的简介
仿生传感器摘要仿生传感器是目前热门的研究领域。
人们对人或其他动物的各种感觉如视觉，听觉，感觉，嗅觉和思维等行为进行模拟，本问对仿生传感器的定义，工作原理，应用领域有初步的介绍。
并对葡萄糖传感器和生物传感器做了详细介绍，综述这两种传感器的工作原理，应用，及各自特点。
在最后。
并对仿生传感器的发展前景进行了评述。
关键词：仿生传感器，尿素传感器，生物传感器，发展前景1，仿生传感器的简介1.1仿生传感器的定义及工作原理：仿生传感器，是一种采用新的检测原理的新型传感器，它采用固定化的细胞、酶或者其他生物活性物质与换能器相配合组成，基于生物学原理设计的可以感受规定待测物并按照一定规律转换及输出可用信号的器件或装置，是一种采用新的检测原理的新型传感器，由敏感元件和转换元件组成，另外辅之以信号调整电路或电源等。
这种传感器是近年来生物医学和电子学、工程学相互渗透而发展起来的一种新型的信息技术。
下图为仿生传感技术的研究模型的建立框图：1.2仿生传感器是目前热门的研究领域日本政府计划用30年时间完成一项名为“阿童木”的机器人开发计划，计划目标是使机器人开发出具备一个5岁孩子的能力和感情，而计划投入的一半以上将用来研制各种仿生传感器。
英国研制新型机器人可实时模仿10种人类表情，情，美国美国GE 公司全球研发中心即将投入开发的仿生光敏纳米传感器，公司全球研发中心即将投入开发的仿生光敏纳米传感器，即是纳米即是纳米技术与仿生结合的典型例子，通过模仿蝴蝶翅膀鳞片中独特的纳米结构，以实现环境中的化学物质高灵敏光学探测。
又如基于纳米压印技术发展的高分子聚合物纳米透镜阵列，可以实现昆虫复眼的多角度观察功能。
机器人使用的传感器就是仿生传感器的典型应用,目前各国对此类传感器的研制和开发都非常重视。
这种传感器的特点是性能好、寿命长。
1.3仿生传感器的分类：在仿生传感器常分为视觉传感器，在仿生传感器常分为视觉传感器，嗅觉传感器，嗅觉传感器，嗅觉传感器，听听觉传感器，味觉传感器，触觉传感器，接近觉传感器，力觉传感器和滑觉传感器，比较常用的是生体模拟的传感器。
柔性传感器的设计与制作
柔性传感器的设计与制作柔性传感器是一种使用柔性材料制成的传感器，其设计与制作过程不同于传统的硬性传感器。
柔性传感器具有较好的适应性和柔性性能，因此被广泛应用于许多领域，如医疗、机器人、智能穿戴设备等。
本文将介绍柔性传感器的设计与制作方法。
一、柔性传感器的原理柔性传感器的原理是通过材料的变形来反映外界的力或压力状态。
其中，材料的变形是通过内部的电学信号实现的，由此产生的电信号可以被处理器进行解析和分析，从而得出相关的数据。
因此，柔性传感器可以说是一种能量转换器，将外部的物理量转换为电信号。
二、柔性传感器的材料选择柔性传感器的设计离不开材料的选择，目前市面上常见的柔性材料有银浆、导电橡胶、碳纳米管、纸和塑料薄膜等。
其中，银浆是一种导电性良好的材料，可以用来制作传感器中的电极；导电橡胶则是一种弹性良好的材料，可以用来制作传感器的感应层；碳纳米管是一种高强度、高导电性的材料，可以用来制作传感器的感应层；纸和塑料薄膜则是一种低成本、易加工的材料，可以用来制作传感器的底片。
三、柔性传感器的制作步骤1. 制作底片首先，需要选择合适的材料制作传感器的底片。
一般来说，纸和塑料薄膜是常见的选择。
底片的尺寸和形状可以根据实际应用场景进行设计和加工。
在制作底片的过程中，需要考虑到其柔性性能和稳定性，以便更好地适应外部的变形。
2. 制作感应层感应层是柔性传感器的核心部件，其作用是将外部的变形转换为电信号。
感应层的制作需要选择合适的材料和工艺。
在感应层材料的选择方面，碳纳米管可以提供高灵敏度和高稳定性，但其制作工艺复杂；导电橡胶则是一种成本较低、易加工的材料，但其稳定性较差。
在制作感应层的时候，需要注意其厚度和形状的设计，以及感应层与底片之间的粘合方式。
3. 制作电极电极是传感器中的另一个重要组成部分，其作用是接收感应层传来的电信号。
在制作电极的过程中，常用的材料是银浆或导电胶水。
电极的形状和位置需要根据传感器的设计要求来确定，同时电极与感应层之间的连接方式也需要考虑到其稳定性和可靠性。
柔性传感器设计与应用
柔性传感器设计与应用近年来，随着物联网和人工智能的快速发展，传感器技术也得到了前所未有的重视。
其中，柔性传感器由于其材质柔软、体积小、重量轻的特点，被广泛应用于医疗、智能家居、汽车、机器人等领域。
本文将着重探讨柔性传感器的设计原理和应用现状。
一、柔性传感器的设计原理柔性传感器是一种类似于弹性体的传感器，其结构与硬性传感器有所不同。
一般来说，柔性传感器通常由导电纤维、聚合物等柔性材质制成。
它的工作原理是将外力转化为其内部的电学信号，并通过电路读取、处理这些信号。
通俗地说，柔性传感器一般由四个组成部分构成：传感材料、电极、外壳和电路板。
其中，传感材料是整个传感器的核心部件，其导电性质决定了传感器对外部物理量的响应。
柔性传感器的设计原理主要分为两种，一种是基于电阻式设计原理，另一种则是基于电容式设计原理。
1. 基于电阻式设计原理电阻式柔性传感器主要是利用导电纤维的电阻变化来检测外界力的大小。
传感器的导电纤维布置在一个聚合物基材上，当这个基材遭到拉、压等外力时，纤维的电阻就会发生变化。
这种变化可以通过一个电路板来测量和处理，并转化为与外力大小成比例的电信号输出。
2. 基于电容式设计原理电容式柔性传感器则是基于电容变化来检测外界力的大小。
传感器由两个金属电极和一个介质构成。
当外界施加力，介质会发生微小的形变，形成一个电容，而能够测量这个电容大小的电路板也就能够读取被施加的力的大小。
二、柔性传感器的应用现状柔性传感器由于其便携、低功耗、高灵敏度等特点，目前已广泛应用于各个领域。
1. 医疗行业在医疗行业，柔性传感器可以用来监测人体各种生理信号，如体温、心率、呼吸等。
通过传感器收集到的数据，医护人员可以更加准确地判断患者的身体状况。
此外，柔性传感器还可以作为外科手术中的辅助工具，帮助医生更准确地进行手术操作。
2. 智能家居智能家居领域也是柔性传感器的广泛应用领域之一。
比如，可以将柔性传感器制成地毯，地毯上布置着传感器，可通过读取地毯上压力的变化判断家庭中的人流量，实现智能化的家居管理。
新型柔性传感器设计及其应用研究
新型柔性传感器设计及其应用研究柔性传感器指的是一种柔性材料制成的传感器，在张力、压力、形变等方面具有灵活的应答能力，因此在许多领域中有广泛的应用。
新型柔性传感器设计及其应用研究成为当前科技研究中非常热门的领域，这篇文章将从传感器的设计与制造、材料特性分析、测试技术的研究等方面进行探讨。
一、传感器的设计与制造新型柔性传感器的设计与制造需要综合考虑传感器的灵敏度、可重复性、噪声特性等因素。
目前，柔性传感器的设计和制造主要包括三个步骤：材料选择、结构设计、制备、加工和测试等。
其中，材料选择是决定传感器性能的关键步骤，新型柔性传感器的材料选择包括了十分广泛的范围，例如：聚合物基复合材料、金属基复合材料、纳米材料等等。
在材料选择之后，还需要结合传感器的功能和需求，进行不同的结构设计和加工处理，最终实现传感器的制备和测试。
二、材料特性分析柔性传感器材料的特性是决定传感器性能的重要因素。
传感器材料主要分为有机和无机材料两种，无机材料具有高稳定性和高灵敏性，但材料本身较脆弱，加工难度较大；有机材料具有材料选型广泛、制备过程简单等优势，但稳定性与灵敏性相对较低。
在实际应用中，选择材料要综合考虑传感器的需要和性能需求，进行合理的材料选择与设计。
三、测试技术的研究新型柔性传感器的测试技术是保证其应用可靠性的关键因素之一。
研究人员在测试过程中主要研究了传感器的灵敏度、温度特性、噪声等方面的问题，开发了一系列测试方案，如：力学测试、电学测试、热力学测试等。
这些测试技术为新型柔性传感器的应用成功打下了坚实的基础。
四、新型柔性传感器的应用研究新型柔性传感器的应用范围十分广泛，可以应用于灵巧机器人、生物医学、智能家居等领域。
例如，在灵巧机器人领域，柔性传感器可以应用于机器人动作控制、传感器网络等方面，提升灵巧机器人的智能水平；在生物医学领域，应用于人体语音信号识别、脑机接口等方面，进一步提升生物医学诊断治疗效果。
综上所述，新型柔性传感器设计及其应用研究是当前科技研究领域中的一项十分重要的研究方向。
仿生触觉系统的设计与应用
仿生触觉系统的设计与应用引言随着科技的不断发展，人们对于机器的控制和反馈需求也日趋复杂。
这就促进了仿生机器人技术的发展，并将仿生触觉作为其中重要的一部分。
仿生触觉是将人类的触觉功能引入到机器人之中，使其具有更为精确的感知能力和反馈机制。
本文将探讨仿生触觉系统的设计与应用。
一、仿生触觉系统的设计1. 基本原理仿生触觉是基于人类触觉对物体的物理性质和形态进行感知的原理。
因此，仿生触觉系统一般由传感器、信号处理器和操纵器三部分组成，其中传感器负责获取物体的物理性质和形态信息，信号处理器进行数据处理和分析，然后输出对应的操纵信号给操纵器。
2. 传感器设计传感器是仿生触觉系统中最基本的功能模块，其设计必须考虑多个物理参数，如力、形态和温度等。
一般情况下，仿生触觉系统需要多种类型的传感器配合使用。
例如，触觉传感器可以非常精确地获取物体的形态和表面纹理，而力传感器则可以获取物体的力学特性。
3. 信号处理器设计信号处理器是仿生触觉系统的核心部分，其设计需要考虑多种因素，如数据采集速度、处理算法和信号输出精度等。
在实际应用中，信号处理器需要有较大的处理能力和足够的存储空间。
4. 操纵器设计操纵器是仿生触觉系统的反馈部分，其设计需要考虑多种参数，如控制精度、响应速度和可靠性等。
在实际应用中，操纵器需要与传感器和信号处理器紧密配合，从而实现对物体的更为精确的控制。
二、仿生触觉系统的应用1. 工业制造仿生触觉系统在工业制造领域有广泛应用。
例如，在汽车制造领域中，仿生触觉系统能够感知和控制汽车组件的形态和强度，从而确保汽车的质量和性能。
2. 医疗保健仿生触觉系统在医疗保健领域中也有多种应用。
例如，在手术中，仿生触觉系统可以通过传感器实时获取患者身体的物理参数和形态，从而帮助医生更加精确地进行手术。
3. 智能家居仿生触觉系统在智能家居领域中也有广泛应用。
例如，在家居安防方面，仿生触觉系统可以通过传感器感知家庭中的异动情况，并及时向家庭成员发送警报消息。
仿生材料应用于智能电子器件设计概览
仿生材料应用于智能电子器件设计概览智能电子器件是现代科技发展的产物，随着科技的不断进步，对智能电子器件的要求也越来越高。
而仿生材料作为一种新兴的材料，因其具备许多与生物相似的性质和结构，逐渐成为智能电子器件设计中的重要组成部分。
仿生材料是一种模仿生物体结构和功能的新材料，它可以模拟生物体的特性，实现柔性、可穿戴、可伸缩等特性，从而为智能电子器件提供更好的性能和体验。
下面将对仿生材料在智能电子器件设计中的应用进行概览。
首先，仿生材料在智能电子器件设计中的应用之一是柔性电子器件。
柔性电子器件是指能够在各种曲面上弯曲、拉伸或扭曲而不损坏的电子器件，仿生材料的柔性特性使得它成为柔性电子器件的理想选择。
例如，采用仿生材料制作的柔性传感器可以更好地适应人体的曲面，实现对人体运动、压力等参数的实时监测和感知。
其次，仿生材料在智能电子器件设计中的应用之二是可穿戴设备。
可穿戴设备是指与人体直接接触并能够感知、记录和处理各种生理和环境信息的设备，而仿生材料的生物相似性使得它能够更好地与人体接触，并提供更舒适的使用体验。
例如，采用仿生材料制作的柔性电极能够与皮肤紧密贴合，实现对心电、脑电等生理信号的准确记录和分析。
此外，仿生材料在智能电子器件设计中的应用之三是可伸缩设备。
可伸缩设备是指能够根据外界环境和使用需求自由变化形状和尺寸的设备，仿生材料的伸缩性使得它成为可伸缩设备的理想选择。
例如，采用仿生材料制作的可伸缩显示屏可以根据使用者的需求自由变化尺寸，实现更好的可携带性和使用体验。
此外，仿生材料还可以应用于智能电子器件的能量收集和存储方面。
仿生材料中的一些特殊结构和功能可以模拟生物体的能量收集和存储机制，为智能电子器件的能量供应提供新的解决方案。
例如，采用仿生材料制作的光合作用模型可以实现对环境光能的高效收集，为智能电子器件的无线充电提供可持续的能源。
在智能电子器件设计中，仿生材料的应用还有很多其他方面。
例如，仿生材料可以模仿昆虫触角的感知功能，应用于智能电子器件的触觉传感器领域；仿生材料可以模仿鸟类的羽毛结构，应用于智能电子器件的减震和防护领域。
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［３］
龚雪，张认成，张晓华，等．触觉传感器述评［Ｊ］．仪
器仪表用户，２００５（５）：３—４．
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戴加满．基于三轴加速度传感器的手指运动参数检测 ［Ｄ］．重庆：重庆大学，２００９．
５６机电一体化ｌ ２０１４．４
万方数据
ｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉ
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ
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邱中一
图４传露器输出压力信号与振动信号的漉程图
信号。 从根本上来说，振动信号其实就是高频的压力信
然后输出至数据采集卡。
３．１．１
压力信号
号。在压力信号系统中最后输出的压力信号其实包 含着微弱的振动信号，振动信号的两个主要参数为频 率和振幅。由于４０ＰＣ０１５Ｇ２Ａ中已经带有初级放大 环节，而且振动信号的标定比较困难，因此本设计中 忽略振动信号的振幅信息，目标是获得准确的振动频 率信息。由此设计了如图６所示的振动信号系统。 假设振动信号是频率固定的周期信号，那么对其进行 微分运算后频率保持不变，因此，压力信号首先通过 一个微分运算电路对其进行求导。可在压力信号中 的低频特征剔除低频振动信号，从而突出其中高频的
后续的信号处理模块很难与当前系统有很好的集成 度；因此本设计的目标是独立式的模块化设计，并通 过此模块与系统方便地结合。为了兼顾传感器的精 度和仿生性能，在触觉传感器的原理设计时考虑通过 将压力或振动信号进行采集。液体具有压强，也可以 在特定情况下表示压力的大小，而且液体相对于固体 又有一定的可压缩性和流动性，与人体手指指尖的可 按压变形的特性有相似的地方；因此，将液压的变化 提取为触觉信息是本课题中触觉传感器的基本原理。 通过建立这个基本原理，我们设计了仿生手指触觉传 感器的基本构思图，见图１。
作者简介：邱中一 盛鑫军
１９８９年生，硕士研究生。研究方向为振动触觉系统设计与机制分析。 １９７８年生，讲师。主要研究方向为微电子封装装备、机电一体化、机器人学。
２０１４．４
Ｉ机电一体化５３
万方数据
基于液压的柔性仿生触觉传感器设计ｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉ；ｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉ
参考文献
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４传感器制作 传感器主要由橡胶外壳和塑料件通过快速成型 技术３Ｄ打印完成，而电路部分由ＦＰＣ柔性电路板制 作。最终装配效果如图８所示。
１２ｍｍ．因此两者的尺寸相仿。第二个指节的尺寸为
２１ｍｍ
ｘ
１３．５ｍｍ×１８ｍｍ，比正常人手指的中指指节
稍粗，因为里面装有触觉传感器的信号处理模块。外 壳是整个触觉传感器与外界环境的接触面，其设计也 与人体手指指尖相似。制作材料为橡胶，这样可以和 内部液体一起组成柔性的整体。人体手指的指尖是 有指纹的，从皮纹学的研究得知，指纹对于人体的感 官知觉、体觉能力具有重要的辅助作用。指纹表面具 有凹凸不平的脊纹或皱褶，通过与外界物体的表面接 触可以产生微小的振动；因此，为了采集类似的振动 信号，橡胶外壳也采用了指纹化的结构设计。正常人 手指的每一道指纹纹理的宽度大约在０．３～０．５ｍｍ 之间，因此我们在橡胶外壳的下表面添加了０．４ｍｍ 宽度的纹理突起。
ｘ
图２
传感器结构设计爆炸图
３传感器电气系统设计 仿生手指传感器的电气系统部分主要集中在第 二个指节中。由于空间有限，信号的采集部分与信号 的控制部分暂时由外部的数据采集卡和单片机代替； 因此触觉传感器本体的电气系统的设计目标是产生 压力、振动、加速度等信号。其中压力、振动信号由液 体压强转化处理得到，而加速度信号由三轴加速度计 获得。图３表示所使用的液压转换器４０ＰＣ０１５Ｇ２Ａ 和三轴加速度计ＡＤＸＬ３４５。
微分运算电路和滤波电路的两次反相后，最终输出的 振动信号与输入的压力信号同相。
图５压力信号系统原理图
２０１４．４
Ｉ机电一体化５５
万方数据
基于液压的柔性仿生触觉传感器设计
Ｖｉｂｒａｆｉｏｎ
ＡＤ８６２４Ｃ ＡＤ“８６２４Ｄ
图６振动信号系统原理图
图８触觉传感器
５
３．２加速度信号系统 加速度信号系统主要由ＡＤＸＬ３４５芯片及其外围 电路组成，其原理图如图７所示。ＡＤＸＬ３４５不仅可以 测出动态的实际加速度，而且可以获取静态不同方向 上的重力加速度分量［４１。ＡＤＸＬ３４５采用３．３Ｖ的工 作电压，其外部引脚有１４个。ＡＤＸＬ３４５可以通过Ｉ，Ｃ 或ＳＰＩ（３线模式或４线式模式）进行通信。本设计中 使用Ｉ：ｃ模式电气连接。在Ｉ：ｃ通信模式下，引脚电 压需要拉高至ｙ。。，此时芯片与单片机只需要简单的 两线式连接。单片机的串行通信时钟信号输入至 ＳＣＬ引脚，而ＳＤＡ引脚用于与单片机的串行数据传 输。在Ｉ：ｃ通信模式下，这两个引脚都需要连接上拉 电阻才能保证正常工作。Βιβλιοθήκη ———亡］—一１００ｋ
斟
振动信号。在微分运算电路中，输出电压与输入电压 对时间的一阶微分成正比，比例系数为一尺，Ｃ。＝一１。 在微分运算电路后面再加入一阶反相低通滤波放大 电路。由于振动信号比较微弱，为了方便信号采集与
詹
蚁。
寸Ｉ ＡＤ８６２４Ｂ
＋５Ｖ
分析，这里的放大倍数设计为一孚＝一１００。在经过
儿８
盛鑫军
（上海交通大学机器人研究所，上海２００２４０）
摘要：设计并研制了一种柔性仿生触觉传感器。传感器基于将液体压强转换为输出电压的原理，集成 带有纹理的柔性接触面与三轴加速度计，可以实现触滑信息的采集。传感器采用了独立一体式的仿生手指结 构设计，提高了系统的集成度与易用性。 关键词：触觉传感器仿生液压柔性集成
２．２ｎＦ
４０ＰＣ０１５Ｇ２Ａ共有三个电气引脚，其中两个是５Ｖ 电源输入引脚，另一个是电压输出引脚。这块芯片将 液体压强转化为电压，因此可以此电压表征触觉传感 器与物理接触时的压力信号。压力信号调理的电路 图如图５所示。 为了保证运算的精度和稳定性，采用了一阶反相 低通滤波放大电路。与物体接触时的压力信号一般
ｐ
入电压要求为５Ｖ，因此压力信号的放大倍数为一ｉｓｉ４＝
ｆ【３
图３液压转换器（左）和三轴加速度计（右）
—１。其中负号表示输出电压与输入电压反相。为了 使输出的压力信号与压强转换器得到的电压信号符 号一致，在一阶反相滤波放大电路之前加入反相运算
厅
环节，放大倍数为一孚＝一１。最后输出的压力信号
ｎ１
理论上可以反映触觉传感器的受力情况。 ３．１．２振动信号 在传感器与物体进行接触的过程中压力是普遍 关注的信号，因为它的获取方法比较容易，而且信号 质量较好。仿生手指传感器结构设计中采用橡胶外 壳的指纹纹理不仅是为了提高传感器的仿生性能，而 且是为了加强传感器与物体进行相对运动时的振动
０
引
言
发展。触觉传感阵列是通过对敏感材料的加工，使敏 感面包含很多触觉敏感单元并以阵列的形式排列。 触觉敏感单元相对于传统的触觉传感器来说可以获 得更精细的触觉信息，借助计算机辅助分析，可以实 现信息多元化∞ｊ。虽然大部分触觉传感器仍处于实 验室设计研究阶段，但是最近调查表明一些触觉传感 器产品正逐步进入实用性阶段。本文在前人的研究 成果和工业产品的基础上，设计了基于液体压强的柔 性仿生触觉传感器，主要用于压力、振动和加速度的 测量。 １设计目标与原理 目前传感器主要通过各种不同工作原理的敏感 材料贴敷在手指或机械手上。这种贴敷式的敏感材 料虽然有较好的柔韧性与较高的空间分辨率，但是其
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７—０８０ｘ．２０１４．０４．０１３
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｅｓｉｇｎｅｄ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ
ｆａｃｅ ａｎｄ
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３．１
压力、振动信号系统 传感器压力信号与振动信号产生的基本流程见
图４。当压强转换器将液体的压强表征为输出电压 时，通过信号调理电路后直接作为触觉传感器的压力 信号输出至数据采集卡。振动信号反映的是压力信 号的变化情况，因此通过对压力信号进行微分运算，
１３ｍｍ×１１．５ｍｍ，而正
常人手指的指尖指节的尺寸一般为２９ｍｍ×１５ｍｍ×
图ｉ
仿生手指触觉传感器设计示意图
由基本构思图可以看出这是一个独立式的触觉 传感器设计，它的外形尺寸模仿了手指的指尖和手指 中节两个指节的构造。指尖主要由橡胶指套、塑料指 骨、塑料指甲和液体组成。橡胶指套的作用是包裹液 体与塑料指骨，并且在其表面有类似指纹的纹理设 计。塑料指甲与指骨之间通过螺栓螺母结构夹紧，保 证液体的密封性。中节指节内部主要由能检测液体 压力大小并转化为电压信号的模块组成。两个指节 之间相通并且液体充满其中。因为液体压强具有传 递性，所以中节指节能够检测到触觉传感器指尖部位 受压面的压力。 ２传感器结构设计 传感器的结构建模由Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ完成。图２显示 了传感器各部件的爆炸图。传感器主要由外壳、指 骨、指甲、螺栓和信号处理指节几个部分组成。第一 个指节的整体尺寸是３０ｍｍ