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一种指尖三维力传感器设计 被引量:15
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作者 张强 宋爱国 +2 位作者 刘玉庆 姜国华 周伯河 《计量学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期52-55,共4页
设计了一种用于仿人灵巧手的指尖三维力传感器,采用十字梁与中心直梁相结合的结构实现对三维力的感知。首先利用ANSYS工具对设计的十字梁弹性体进行静力学分析,通过分析对弹性体的结构尺寸进行了优化,并给出了最佳贴片方案;最后对设计... 设计了一种用于仿人灵巧手的指尖三维力传感器,采用十字梁与中心直梁相结合的结构实现对三维力的感知。首先利用ANSYS工具对设计的十字梁弹性体进行静力学分析,通过分析对弹性体的结构尺寸进行了优化,并给出了最佳贴片方案;最后对设计的指尖三维力传感器进行静态标定试验,建立了维间耦合误差模型,利用静态解耦算法对传感器耦合误差进行解耦计算,有效提高了指尖三维力传感器的测量精度。实验结果表明:设计的三维指尖力传感器的测量精度优于2.5%。 展开更多
关键词 计量学 指尖三维力传感器 十字梁结构 ANSYS 静态标定
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一种新型结构机器人的四维指力传感器设计 被引量:6
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作者 梁桥康 宋全军 葛运建 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S1期115-120,共6页
建立一种基于E型膜片和双薄矩形薄片结构机器人的四维指力/力矩传感器弹性体有限元分析模型,分析弹性体在4种载荷工况下的应力分布、固有频率和振型,得到弹性体的应力—应变规律及传感器的静态、动态性能,确定应变片的粘贴位置和检测电... 建立一种基于E型膜片和双薄矩形薄片结构机器人的四维指力/力矩传感器弹性体有限元分析模型,分析弹性体在4种载荷工况下的应力分布、固有频率和振型,得到弹性体的应力—应变规律及传感器的静态、动态性能,确定应变片的粘贴位置和检测电路,研制用于智能手爪指尖的四维力传感器。研究结果表明,该传感器具有结构简单、灵敏度高、易于标定的特点。 展开更多
关键词 机器人传感器 指尖力传感器 有限元分析
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水下机器人手爪力感知系统研究 被引量:2
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作者 邱联奎 雷建和 +2 位作者 宋全军 余永 葛运建 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期1152-1156,共5页
提出了一种水下机器人手爪力感知系统的组成结构,该力感知系统由一个六维力/力矩传感器和三指夹持器指端的三个指力传感器组成,本文介绍了上述两种传感器的设计和标定,并对利用该手爪系统抓取物体进行了实际测试和分析,实验结果表明;所... 提出了一种水下机器人手爪力感知系统的组成结构,该力感知系统由一个六维力/力矩传感器和三指夹持器指端的三个指力传感器组成,本文介绍了上述两种传感器的设计和标定,并对利用该手爪系统抓取物体进行了实际测试和分析,实验结果表明;所设计的力感知系统能够实时地感知腕力和夹持力信息,可以满足机械手力控制的需要。 展开更多
关键词 六维力/力矩传感器 指力传感器 水下机器人手爪
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水下灵巧手指端力传感器及静态标定方法 被引量:4
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作者 王华 孟庆鑫 +1 位作者 刘海 曹立文 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2005年第10期71-73,76,共4页
指端力传感器是水下灵巧手实现复杂作业的关键,开展了基于圆筒结构的指端力传感器研究。由于指端力传感器的结构特点,采用通常六维力静态标定方法较困难,且精度无法保证。因此,提出基于径向基函数(RBF)神经网络的静态标定方法,对标定装... 指端力传感器是水下灵巧手实现复杂作业的关键,开展了基于圆筒结构的指端力传感器研究。由于指端力传感器的结构特点,采用通常六维力静态标定方法较困难,且精度无法保证。因此,提出基于径向基函数(RBF)神经网络的静态标定方法,对标定装置、标定过程设计进行了研究。以研制的指端力传感器为对象进行了静态标定试验。结果表明:使用基于RBF神经网络的静态标定方法有效地保证了传感器测试精度,可满足目前水下灵巧手研究要求。结果证明了该方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 指端力传感器 静态标定 径向基函数神经网络
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双孔指力传感器的设计与有限元分析 被引量:1
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作者 姜忠宇 赵转哲 周陆俊 《安徽工程大学学报》 CAS 2011年第2期48-50,共3页
提出了一种简单而实用的新型指力传感器,它可应用于机器人手指,检测到3个方向的荷载作用信息,并且输出相应的信号给机器人的控制系统,以控制或调节指力的大小,实现对物体的抓放等一系列行为.从传感器材料的选取,结构模型的设计,到测量... 提出了一种简单而实用的新型指力传感器,它可应用于机器人手指,检测到3个方向的荷载作用信息,并且输出相应的信号给机器人的控制系统,以控制或调节指力的大小,实现对物体的抓放等一系列行为.从传感器材料的选取,结构模型的设计,到测量电桥的设计,有限元模拟计算,最后得到测点应力的空间分布规律。结果说明双孔指力传感器在复杂受力情况下,也可准确测量各方向的荷载. 展开更多
关键词 指力传感器 有限元 电桥电路
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水下灵巧手指力传感器设计 被引量:3
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作者 吴建美 王勇 +2 位作者 周福静 唐珊珊 张琼 《齐鲁工业大学学报》 2018年第1期50-54,共5页
为了实现水下灵巧手对目标对象六维力/力矩的准确测量,提出了一种新型的指力传感器模型。该传感器采用十字梁与圆盘结构组合的方式分两组各完成三维力/力矩的测量。首先对传感器的弹性体结构进行了设计和理论分析,然后基于灵敏度高、线... 为了实现水下灵巧手对目标对象六维力/力矩的准确测量,提出了一种新型的指力传感器模型。该传感器采用十字梁与圆盘结构组合的方式分两组各完成三维力/力矩的测量。首先对传感器的弹性体结构进行了设计和理论分析,然后基于灵敏度高、线性好等要求进行了合理的布片和组桥,从而完成了一种可以直接输出六维力/力矩的传感器的设计,解决了六维力/力矩传感器中存在的结构复杂、尺寸大、刚度低、灵敏度低等问题,可以方便地将其应用于水下灵巧手指尖处。 展开更多
关键词 水下灵巧手 六维力/力矩 指力传感器 弹性体结构 组桥
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基于PVDF的三维指尖力传感器设计 被引量:8
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作者 魏健雄 万舟 +1 位作者 单阳 祝奔奔 《传感器与微系统》 CSCD 2019年第6期96-98,101,共4页
在智能机械手控制过程中,为了获取指尖力三维信息,设计了一种基于聚偏二氟乙烯(PVDF)压电薄膜的指尖力触觉传感器,并通过数学模型描述了压电薄膜及传感探头原理,设计了相应的调理电路。以和接触面所呈不同角度的指尖力为测试对象。测试... 在智能机械手控制过程中,为了获取指尖力三维信息,设计了一种基于聚偏二氟乙烯(PVDF)压电薄膜的指尖力触觉传感器,并通过数学模型描述了压电薄膜及传感探头原理,设计了相应的调理电路。以和接触面所呈不同角度的指尖力为测试对象。测试结果显示:所设计的指尖力传感器能准确检测指尖力的三维信息,可用于实际的指尖力检测。 展开更多
关键词 指尖力 三维 聚偏二氟乙烯 触觉传感器
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虚拟指尖力传感器的建模与实现 被引量:1
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作者 刘建华 周思跃 《机电工程》 CAS 2007年第5期95-98,共4页
为了在灵巧手动力学研究领域提供更多的研究工具,根据真实三维指尖力传感器的原理,运用力传感器弹性体建模的方法,构造了虚拟指尖力传感器的模型。为了求解力传感器模型的弹性体变形量,采用了一种动力学方程数值积分方法。该虚拟指尖力... 为了在灵巧手动力学研究领域提供更多的研究工具,根据真实三维指尖力传感器的原理,运用力传感器弹性体建模的方法,构造了虚拟指尖力传感器的模型。为了求解力传感器模型的弹性体变形量,采用了一种动力学方程数值积分方法。该虚拟指尖力传感器,通过在机器人灵巧手虚拟现实遥操作平台上的运用,实现了对抓取滑动的判断,并验证了模型的精度。最后,基于滑动的判断,系统确定了一种抓取策略,针对虚拟环境中灵巧手的自主抓取问题进行了有益的探索。 展开更多
关键词 虚拟指尖力传感器 弹性体 灵巧手 滑动判断
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CVD growth of fingerprint-like patterned 3D graphene film for an ultrasensitive pressure sensor 被引量:18
9
作者 Kailun Xia Chunya Wang +2 位作者 Muqiang Jian Qi Wang Yingying Zhang 《Nano Research》 SCIE EI CAS CSCD 2018年第2期1124-1134,共11页
With the rapid development of wearable devices, flexible pressure sensors with high sensitivity and wide workable range are highly desired. In nature, there are many well-adapted structures developed through natural s... With the rapid development of wearable devices, flexible pressure sensors with high sensitivity and wide workable range are highly desired. In nature, there are many well-adapted structures developed through natural selection, which inspired us for the design of biomimetic materials or devices. Particularl3 human fingertip skin, where many epidermal ridges amplify external stimulations, might be a good example to imitate for highly sensitive sensors. In this work, based on unique chemical vapor depositions (CVD)-grown three-dimensional (3D) graphene films that mimic the morphology of fingertip skin, we fabricated flexible pressure sensing membranes, which simultaneously showed a high sensitivity of 110 (kPa)-1 for 0-0.2 kPa and wide workable pressure range (up to 75 kPa). Hierarchical structured polydimethylsiloxane (PDMS) films molded from natural leaves were used as the supporting elastic films for the graphene films, which also contribute to the superior performance of the pressure sensors. The pressure sensor showed a low detection limit (0.2 Pa), fast response (〈 30 ms), and excellent stability for more than 10,000 loading/unloading cycles. Based on these features, we demonstrated its applications in detecting tiny objects, sound, and human physiological signals, showing its potential in wearable electronics for health monitoring and human/machine interfaces. 展开更多
关键词 electronic skin flexible pressure sensor three-dimensional (3D)graphene film fingertip skin hierarchical structures
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