本文建立了動態(tài)觸覺傳感器的三維力學(xué)模型, 計算了觸覺傳感器表面彈性保護膜的低通效應(yīng)值, 利用反卷積算法部分補償了這種低通效應(yīng), 并對該算法進行了仿真實驗. 實驗結(jié)果表明該算法的收斂性和接觸力重構(gòu)的精度能夠滿足實際應(yīng)用的需要.
機器人觸覺傳感器是空間機器人環(huán)境感智系統(tǒng)中急待解決的重點問題之一. 國外從上世紀(jì)80 年代初就開始了對觸覺傳感器的系統(tǒng)研究, 目前從觸覺傳感器的換能原理來看, 大致可分為: 壓電式、壓阻式、機械式、電工、磁導(dǎo)式和光學(xué)式等類, 其中由于壓電式觸覺傳感器具有輸出信號容易檢測和處理等優(yōu)點而受到廣泛研究.
在上世紀(jì)80 年代中期眾多研究者就開始對觸覺傳感器的力學(xué)特性進行分析, 其中以Fearing 的觸覺傳感器基本力學(xué)分析最為著名[ 1 ] , 他的分析建立在二維線性無限半平面彈性力學(xué)的基礎(chǔ)上, 從而奠定了初級觸覺理論的基礎(chǔ). 之后又出現(xiàn)了對觸覺傳感器力學(xué)特性的有限元分析. 以往眾多的研究分析主要是針對陣列式靜態(tài)傳感器, 沒有考慮在彈性層的不同深度安裝傳感單元的情況, 屬于二維力學(xué)分析, 這主要是因為以前缺乏足夠柔軟和薄的敏感材料作為多層傳感器的上層敏感單元, 所以對三維結(jié)構(gòu)的研究并不迫切. 自從敏感材料PVDF 應(yīng)用于觸覺傳感器研究之后, 這種材料的輕薄柔軟特性具有充當(dāng)多層傳感器上層敏感單元的潛力, 因此研究
彈性體三維應(yīng)力分布, 就成為研究新型觸覺傳感器的力學(xué)模型和信號處理方法中一項必要的緊迫的任務(wù).