基于PSD的仿生触须传感器的研究及应用

啮齿类动物能够利用触须实现物体识别和避障,为此设计了一种柔性触须传感器。建立了触须传感器的力学模型,推导出了计算触须接触距离的公式。触须传感器利用位置探测器PSD作为传感元件,输出信号经调理电路转换成电压信号。完成了触须传感器的标定实验,建立了光点位移与输出电信号之间的函数关系。利用传感器扫描物体,输出信号传送给计算机进行分析处理,计算出接触点的位置,实现物体轮廓的重建。实验证明了该方法具有可行性。

一种仿生触须传感器的设计与分析

为了增强机器人对未知环境的感知与识别能力,设计了一种基于霍尔效应的仿生触须传感器。针对该传感器建立了触须感知模型,并在此基础上进行仿真实验,分析触须轴的不同材质和长度对触须传感器感知结果的影响。同时,提出了可通过触须的偏转幅度来估计目标物距离和角度位置的被动和主动感知方法。实验结果表明:利用该触须传感器能够快速、准确地感知外界环境信息。