在非結(jié)構(gòu)環(huán)境中,觸覺信息對于機器人宇航員進行靈巧操作是必不可少的,而觸覺傳感器是機器觸覺信息的重要來源,但現(xiàn)有的機器人觸覺傳感器存在可靠性低、缺乏統(tǒng)一的標定方法等缺點。本文致力于研制一款可實現(xiàn)多功能探測、易于標定和維修的微小型觸覺傳感器感知系統(tǒng),可以為宇航員機器人靈巧操作提供更可靠的觸覺信息。本文首先分析了目前各類觸覺傳感器的優(yōu)缺點,提出了基于導電液體的仿人手指觸覺傳感器系統(tǒng)。該觸覺傳感器系統(tǒng)包括觸覺傳感器、信號采集系統(tǒng)、觸覺數(shù)據(jù)融合算法。然后根據(jù)人手生物醫(yī)學結(jié)構(gòu)特征完成了觸覺傳感器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計以及敏感元件電氣設計,本文的觸覺傳感器包括獨立的柔性皮膚,貼附在指骨表面的電極陣列以及柔性皮膚和指骨之間的導電液體,可實現(xiàn)同時測量溫度、三維力、微振動等物理信息的功能,并在此基礎上研究了觸覺傳感器的簡易制備和高效裝配的工藝方法。接著搭建了包括硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)和標定工裝的信號采集系統(tǒng),在對各模態(tài)信息進行標定之后,完成了獨立的硬度識別、導熱性能識別、表面粗糙度和紋理細致度識別、物體局部尺寸識別等識別實驗。最后基于Tensor Flow深度學習框架建立了包含四層卷積層、兩層池化層、兩層全連接層的卷... 

【文章來源】：南京航空航天大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

美國的機器人宇航員Robonaut2[1]

俄羅斯的機器人宇航員SAR-401[2]

圖 1.3 德國的機器人宇航員 Justin[3]員的操作任務可分為兩種：一種是強作目標物體；另一種是精細操作，即擰等操作。隨著空間任務多樣性的增的重要工程應用形式，這兩種操作任

【參考文獻】：
期刊論文
[1]TensorFlow平臺下的手寫字符識別[J]. 張俊,李鑫.  電腦知識與技術(shù). 2016(16)
[2]一種全柔性電容式觸覺傳感器設計與試驗[J]. 許德成,高永慧,郭小輝.  江蘇大學學報(自然科學版). 2015(03)
[3]基于MSComm控件串口通信的實現(xiàn)[J]. 章輝,葉建芳,葉建威.  電子測量技術(shù). 2011(08)
[4]基于PVDF壓電膜的三向力觸角傳感頭研究[J]. 杜彥剛,潘英俊,劉嘉敏.  儀器儀表學報. 2004(S2)
[5]光纖式觸覺傳感器及其性能研究[J]. 賈銘新.  哈爾濱工程大學學報. 2002(02)
[6]高靈敏度金屬—壓電陶瓷觸覺傳感器[J]. 陳建強,高國偉.  壓電與聲光. 1993(01)

碩士論文
[1]基于新型仿生手指傳感器的振動觸覺系統(tǒng)設計與機制研究[D]. 邱中一.上海交通大學 2014
[2]BN和AlN顆粒對導熱硅膠性能的影響[D]. 朱寧寧.哈爾濱工業(yè)大學 2011



本文編號：2913682