光纤智能皮肤的理论与实验研究

光纤智能皮肤压觉传感器主要应用于机器人的机械手上 ,构成智能手掌 .在光纤智能皮肤中布设了二维分布式光纤阵列 ,利用光纤微弯损耗传感机理 ,实现了对压觉的识别 ,即对压力大小和位置的传感与检测 .在传感系统中 ,采用光纤微弯压觉式传感器制成传感单元 ,当有压力时 ,使传感单元发生微小位移 ,通过分布式传感器使得光纤中传输光产生损耗 ,再通过PIN光电转换 ,把光信号转变为电信号 ,最后经放大电路放大 .在巡回检测系统中 ,采用循环计数器控制多路模拟开关巡回检测传感器的输出信号 ,通过电压比较和地址译码确定压力的大小和位置 ,压觉检测结果采用LED阵列显示 .研究结果表明 :该传感器结构简单 ,灵敏度较高 ,性能稳定可靠 。

光纤智能皮肤触觉传感器的实验研究

介绍了模拟人类皮肤结构而设计的光纤智能皮肤触觉传感器 ,它输出信号为多路和非线性的 ,采用传统方法处理有一定的困难 .为此 ,利用了准共路光路补偿方法对信号进行预处理 ,分析表明在一定程度上可以消除光源起伏和外界光路随机微弯损耗以及温度变化所带来的干扰 .又采用人工神经网络对其进行信号处理 .为了简化网络 ,探测面被划分成 9个网格区域 ,并联合使用了Kohonen算法和BP模型 .测试的结果表明 ,对施加在智能皮肤表面上任意一点上的外加压力 ,可以分辨出外加压力的大小和位置 .