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一種觸覺定位傳感器及靈巧手

文檔序號:41944786發(fā)布日期:2025-05-16 14:02閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種觸覺定位傳感器,其特征在于:包括依次設(shè)置的柔性皮膚外殼(1)、封裝模塊、霍爾元件傳感器模塊(5),所述柔性皮膚外殼(1)和霍爾元件傳感器模塊(5)之間內(nèi)嵌有封裝模塊,并且柔性皮膚外殼(1)和霍爾元件傳感器模塊(5)固定連接,其中,

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸覺定位傳感器,其特征在于:所述柔性皮膚外殼(1)由在pdms預(yù)聚合物中按10:1的比例加入固化劑,充分攪拌后放入真空箱除去氣泡,再加熱到80℃,pdms預(yù)聚物和固化劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),最終形成彈性透明基體,將液體狀的彈性透明基體澆注在有機加工的模板上加熱80℃并固化1h,得到柔性皮膚外殼(1),其中,所述固化劑為甲基三氯硅烷。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸覺定位傳感器,其特征在于:所述磁膜層(2)的制備材料選用60%質(zhì)量分數(shù)的ndfeb與軟硅彈性體充分攪拌混合均勻,過程中抽真空,以減少氣泡混入,得到磁性材料,將所述磁性材料進行加熱,設(shè)置加熱溫度為248°f,固化4-8小時,得到固化后的磁性樣品,將固化后的磁性樣品放入磁化器中進行永久磁化,使磁粒子按照特定方向排列,從而使磁膜層(2)具備特定的磁場特性,最終得到磁膜層(2)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸覺定位傳感器,其特征在于:所述絕緣液體(3)的材料為二甲基硅油。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸覺定位傳感器,其特征在于:當所述柔性皮膚外殼(1)受到外部按壓時,受絕緣液體(3)流動的影響,絕緣液體(3)由按壓部位向四周流動,按壓部位的磁膜層(2)與霍爾元件傳感器模塊(5)之間的距離減小,非按壓部位的磁膜層(2)與霍爾元件傳感器模塊(5)之間的距離增大;

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的觸覺定位傳感器,其特征在于:所述非按壓部位的磁膜層(2)與霍爾元件傳感器模塊(5)之間的距離增大,具體為:

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸覺定位傳感器,其特征在于:將所述霍爾元件傳感器模塊(5)采集的磁膜層(2)在不同位置處的磁場信號轉(zhuǎn)換為電壓信號后輸入至預(yù)訓(xùn)練的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,通過所述預(yù)訓(xùn)練的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型輸出按壓位置。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的觸覺定位傳感器,其特征在于:所述預(yù)訓(xùn)練的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型為dnn模型,所述dnn模型包括輸入層、隱藏層和輸出層,其中輸入層包括25個神經(jīng)單元;隱藏層包括3層,每層神經(jīng)元數(shù)量依次為40、50、40;輸出層則包括2個神經(jīng)單元,分別對應(yīng)按壓位置的x坐標和y坐標。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸覺定位傳感器,其特征在于:所述霍爾元件傳感器模塊(5)具有呈陣列式排布的霍爾元件傳感器,相鄰霍爾元件傳感器的距離為5-8mm。

10.一種靈巧手,其特征在于:靈巧手的手掌部位貼合有如權(quán)利要求1-9中任一項所述的觸覺定位傳感器。


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種觸覺定位傳感器及靈巧手,其中,觸覺定位傳感器包括依次設(shè)置的柔性皮膚外殼、封裝模塊、霍爾元件傳感器模塊,所述柔性皮膚外殼和霍爾元件傳感器模塊之間內(nèi)嵌有封裝模塊,并且柔性皮膚外殼和霍爾元件傳感器模塊固定連接,其中,所述封裝模塊包括磁膜層、絕緣液體、封裝層,所述封裝層為無蓋結(jié)構(gòu);所述絕緣液體內(nèi)置于封裝層中,磁膜層貼附于封裝層的無蓋表面并與絕緣液體接觸。本發(fā)明的觸覺定位傳感器區(qū)別于傳統(tǒng)的陣列式電極傳感器,無需需要高密度電極排布,本發(fā)明即使是在觸摸位置位于霍爾元件傳感器間的間隙的情況下也能實現(xiàn)精準定位,大大減少了所需電極的數(shù)量,降低了生產(chǎn)成本,也降低了生產(chǎn)難度。

技術(shù)研發(fā)人員:張航偉,李東升,劉會聰
受保護的技術(shù)使用者:蘇州大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2025/5/15
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