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触さわ觉传感かん器き

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触さわ觉传感かん器き是ぜ一种测量其本体与环境之间的物理交互信息的设备。触さわ觉的传感器き通常つうじょう模も拟的是ぜ生物せいぶつ学がく意い义上的てき皮かわ肤受体たい，其能够检测由机つくえ械刺激しげき、温度おんど和わ痛苦つうく(虽然痛感つうかん在ざい人工じんこう触さわ觉传感かん器き中ちゅう是ぜ不ふ常つね见的)所しょ造成ぞうせい的てき激励げきれい信号しんごう。触さわ觉传感かん器き被ひ用よう于机つくえ器き人じん, 计算机つくえ硬かた件けん和わ安全あんぜん系けい统中なか。触さわ觉传感かん器き的てき常つね见应用よう是ぜ在ざい如移うつり动电话或ある移うつり动计算さん中ちゅう的てき触さわ屏へい设备中ちゅう。

触さわ觉传感かん器き因よし其原そのはら理り不同ふどう，可か大だい致分为压阻效こう应、压电效こう应、电容式しき和わ电阻式しき等とう几种。[1]

使用しよう

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触さわ觉传感かん器き广泛用よう于日常にちじょう生活せいかつ中ちゅう，如电梯はしご按钮、或ある是ぜ通どおり过点按调节亮暗くら的てき台だい灯とう。触さわ觉传感かん器き有ゆう非常ひじょう广泛的てき应用，而很多た人ひと对此不ふ得とく而知。

测量非常ひじょう小しょう的てき变化的てき传感器き必须具有ぐゆう非常ひじょう高だか的てき灵敏度ど。传感器き需要じゅよう设计为对被ひ测量值产生せい尽つき可能かのう小しょう的てき影かげ响；通常つうじょう，将はた传感器き设计得とく尽つき可能かのう小しょう巧たくみ可か以减小しょう对被测量值的影かげ响，并可能かのう带来其他优点。 触さわ觉传感かん器き可用かよう于测试所有しょゆう类型应用的てき性能せいのう。 例れい如，触さわ觉传感かん器き已やめ被ひ用よう于汽车制せい造づくり（如制动器，离合器き，门封， 垫片）、电池层压、螺にし栓せん连接、燃料ねんりょう电池等とう。

触さわ觉成像ぞう是ぜ一种基于触觉传感器的医学成像模态，其将触さわ觉信息いき转化为数字すうじ图像。 触さわ觉成像ぞう非常ひじょう类似于手动触诊，安あん装そう在ざい其表面めん的てき压力传感器き阵列的てき装置そうち的てき探さがせ针与人的じんてき手指しゅし类似，在ざい临床检查期き间，通つう过探针使软组织变形がた并检测压力りょく模も式しき的てき结果变化。

设计用よう于与物体ぶったい进行交互こうご的てき机つくえ器き人じん需要じゅよう精せい确、灵巧或ある者もの与あずか不ふ常つね见物体ぶったい交互こうご的てき操作そうさ能力のうりょく，这种机つくえ器き人じん需要じゅよう在ざい功こう能のう上等じょうとう同どう于人类触觉能力りょく的てき感かん觉装置そうち。 触さわ觉传感かん器き已やめ被ひ研とぎ发用于机器き人じん系けい统中。 当とう机つくえ器き人じん开始抓つめ住じゅう物体ぶったい时，触さわ觉传感かん器き可か以通过提供ていきょう附加ふか信しん息いき来らい补充视觉系けい统。在ざい此过程ほど中ちゅう，视觉信しん息いき不ふ再さい具有ぐゆう充分じゅうぶん性せい，因いん为物体ぶったい的てき机つくえ械性质无法ほう仅通过视觉确定じょう。重量じゅうりょう、质地、刚度、质心、摩擦まさつ系けい数すう和わ热导率りつ需要じゅよう与あずか物体ぶったい相互そうご作用さよう和わ某ぼう种触觉传感かん才能さいのう实现测量。

几类用よう于机器き人的じんてき触さわ觉传感かん器き被ひ用よう于战争そう和わ工程こうてい用途ようと。

压力传感器き阵列

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压力传感器き阵列是ぜ大型おおがた的てきtactel网格（“tactel”是ぜ触さわ觉单元もとTACTile ELement的てき简写）。 每まい个触觉单元もと都と能のう够检测法向むこう力りょく。 基もと于触觉单元もと的てき传感器き提供ていきょう接触せっしょく表面ひょうめん的てき高だか分ぶん辨べん率りつ“图像”。 除じょ了りょう空そら间分辨べん率りつ和わ力りょく敏感びんかん性せい之の外そと，诸如布ぬの线和信号しんごう路ろ由之よしゆき类的系けい统集成しゅうせい问题也很重要じゅうよう。[2] 压力传感器き阵列还有薄膜うすまく形式けいしき。 它们主要しゅよう用作ようさく工程こうてい师和技わざ术人员在制せい造づくり和かず研けん发过程ほど中ちゅう使用しよう的てき分析ぶんせき工具こうぐ，并已适用于机器き人じん。 可か供きょう消しょう费者使用しよう的てき这种传感器き的てき实例包括ほうかつ由よし导电橡とち胶[3]、锆钛酸さん铅（PZT）、聚偏二に氟乙烯（PVDF）、PVDF-TrFE[4]、FET[5]和金わきん属ぞく电容传感元もと件けん构成的てき阵列。

应变计玫瑰花结

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应变计玫瑰花结由多た个应变计构成，每まい个应变计检测特定とくてい方向ほうこう的てき力りょく。 当来とうらい自じ每まい个应变仪的てき信しん息いき被ひ组合时，该信息いき允まこと许确定じょう力りょく或ある扭矩的てき模も式しき。[6]

生物せいぶつ学がく上じょう的てき启发的てき触さわ觉传感かん器き

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研究けんきゅう人じん员已经提出ていしゅつ了りょう各かく种生物せいぶつ学がく启发的てき设计，从简单的类晶须传感かん器き，一次只测量一个点[7]，到いた较先进的类指尖とんが传感器き[8][9][10]，再さい到いた最新さいしん的てきiCub（需要じゅよう引用いんよう）上じょう使用しよう的てき完かん整せい的てき类皮肤传感かん器き。生物せいぶつ启发的てき触さわ觉传感かん器き通常つうじょう包含ほうがん多た种传感かん策略さくりゃく。 例れい如，它们具有ぐゆう类似人的じんてき能力のうりょく，可か以检测压力りょく的てき分布ぶんぷ，以及来き自じ压力传感器き阵列和わ应变仪玫瑰花结的力りょく模も式しき，能のう够进行ぎょう两点辨べん别和かず力つとむ感知かんち。

更さら先さき进的生物せいぶつ启发触觉传感かん器き包括ほうかつ振ふ动感知かんち，这一过程在传感器从物体表面滑过时，理解りかい触さわ觉传感かん器き和物あえもの体たい之の间的交互こうご具有ぐゆう重要じゅうよう意い义。现在，这种相互そうご作用さよう被ひ认为对于人じん类使用しよう工具こうぐ和わ判断はんだん物体ぶったい的てき纹理具有ぐゆう重要じゅうよう意い义[8]。 一种这样的传感器结合了力感知、振ふ动感测和热传递感测[11]。

DIY和わ开源硬かた件けん中ちゅう的てき触さわ觉传感かん器き

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最近さいきん，一种成熟的触觉传感器已经成为开源式しき硬かた件けん，使つかい爱好者しゃ们能够尝试这种通常つうじょう成本なりもと高こう昂のぼる的てき技わざ术[12]。 此外，随ずい着ぎ便宜べんぎ的てき光学こうがく相しょう机つくえ的てき出で现，可か以由3D打だ印しるし机つくえ轻松且廉价构建けん的てき新型しんがた传感器き已やめ经问世よ[13]。

参まいり见

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参考さんこう文献ぶんけん

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  1. ^ . Tactile sensors also come in the form of pressure indicating films that reveal pressure distribution and magnitude between contacting surfaces by virtue of an immediate and permanent color change. These pressure indicating films are one-time use sensor that capture the maximum pressure they were exposed to. Pressure indicating films are activated by chemical reaction and are non-electronic sensors. Robotic Tactile Sensing - Technologies and System （页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）
  2. ^ Dahiya, R.S.; Metta, G.; Valle, M.; Sandini, G. Tactile Sensing—From Humans to Humanoids - IEEE Journals & Magazine. IEEE Transactions on Robotics. 2010, 26: 1–20. doi:10.1109/TRO.2009.2033627. 
  3. ^ Shimojo, M.; Namiki, A.; Ishikawa, M.; Makino, R.; Mabuchi, K. A tactile sensor sheet using pressure conductive rubber with electrical-wires stitched method - IEEE Journals & Magazine. IEEE Sensors Journal. 2004, 4 (5): 589–596. doi:10.1109/JSEN.2004.833152. 
  4. ^ Dahiya, Ravinder S.; Cattin, Davide; Adami, Andrea; Collini, Cristian; Barboni, Leonardo; Valle, Maurizio; Lorenzelli, Leandro; Oboe, Roberto; Metta, Giorgio. Towards Tactile Sensing System on Chip for Robotic Applications - IEEE Journals & Magazine. IEEE Sensors Journal. 2011, 11 (12): 3216–3226. doi:10.1109/JSEN.2011.2159835. 
  5. ^ Piezoelectric oxide semiconductor field effect transistor touch sensing devices[永久えいきゅう失效しっこう連結れんけつ]
  6. ^ Data sheet for Schunk FT-Nano 43, a 6-axis force torque sensor (PDF). [2019-07-01]. （原始げんし内容ないよう (PDF)存そん档于2015-09-24）. 
  7. ^ 存そん档副本ふくほん (PDF). [2019-07-01]. （原始げんし内容ないよう存そん档 (PDF)于2018-06-12）. 
  8. ^ 8.0 8.1 Fishel, Jeremy A.; Santos, Veronica J.; Loeb, Gerald E. http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?arnumber=4762917 |chapterurl=缺かけ少しょう标题 (帮助). A robust micro-vibration sensor for biomimetic fingertips. ieeexplore.ieee.org. 2008: 659–663 [2019-07-01]. ISBN 978-1-4244-2882-3. doi:10.1109/BIOROB.2008.4762917. （原始げんし内容ないよう存そん档于2015-04-02）.  引用いんよう错误：带有name属性ぞくせい“C”的てき<ref>标签用よう不同ふどう内容ないよう定てい义了多た次つぎ
  9. ^ Development of a tactile sensor based on biologically inspired edge encoding - IEEE Conference Publication. ieeexplore.ieee.org: 1–6. June 2009 [2019-07-01]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2015-04-02）. 
  10. ^ Cassidy, Andrew; Ekanayake, Virantha. http://ieeexplore.ieee.org/Xplore/login.jsp?url=http://ieeexplore.ieee.org/iel5/4591408/4600290/04600304.pdf?arnumber=4600304&authDecision=-203 |chapterurl=缺かけ少しょう标题 (帮助) (PDF). A biologically inspired tactile sensor array utilizing phase-based computation. ieeexplore.ieee.org. 2006: 45–48. ISBN 978-1-4244-0436-0. doi:10.1109/BIOCAS.2006.4600304. 
  11. ^ Sensor Technology - SynTouch, Inc.. www.syntouchllc.com. [2019-07-01]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2013-08-23）. 
  12. ^ Building It - TakkTile. www.takktile.com. [2019-07-01]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2021-01-28）. 
  13. ^ Exhor/bathtip. GitHub. [2019-07-01]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2020-12-09）. 

外部がいぶ链接

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