[实用新型]一种基于电子皮肤的滑动检测机器人夹爪

说明书

本实用新型涉及一种基于电子皮肤的滑动检测机器人夹爪，包括基座和电子皮肤，所述基座上具有能够进行相对直线位移的两滑块，每一滑块上均固设有一夹持件，且两夹持件均具有相向且平行设置的一夹持平面；所述电子皮肤内具有压敏传感阵列，该电子皮肤且平铺固设于其中一夹持件的夹持平面上，以提供一种结构简单、传感阵列密度大的滑动检测机器人夹爪。

技术领域

本实用新型涉及触觉感知机器人领域，具体是涉及一种基于电子皮肤的滑动检测机器人夹爪。

背景技术

目前机器人对目标物的抓取已经由传统基于视觉的位置控制，转变为基于力反馈的位置控制抓取。在基于力反馈的夹爪位置控制中，判断末端执行器与目标物之间是否滑动，是机器人抓取策略的核心。因此能够感知接触面相互作用力的机器人夹爪相对于现有基于视觉的位置控制的夹爪更具有优势。

清华大学阎绍泽等提出了一种由异形记忆合金制作的弹簧驱动的夹爪，实现了有触觉反馈的控制。但是该夹爪最大夹取力仅为1.5N，且输出力难以控制。日本神户大学的Futoshi Kobayashi提出了一种带有力/力矩传感器的通用机械手，实现了基于滑动检测的抓取放置操作。但是仅能通过增减抓取手指数量来改变夹取力，不能做到精准的力控制。日本东京电气通信大学的Seiichi Teshigawara和东京大学的Masatoshi Ishikawa描述了一种使用轻质、柔软、高灵敏指尖滑觉传感器的多指机械手，实现了利用滑觉传感器对质量逐渐增加的目标物进行夹取力改变以完成夹取。但是，不能在动态操作过程中实现夹取力调整。

此外，现今有滑动检测传感器的机器人夹爪，所选用或制备的传感器，结构复杂，体积较大，且传感单元数量较少，无法表征接触面的完整信息。为了提高机器人夹爪在力控制方面的灵敏度，精准度和抗干扰能力，需要对滑觉检测机器人夹爪进行改善。

实用新型内容

本实用新型主要针对现有机器人夹爪及其滑动检测传感器的不足之处，提供一种结构简单、传感阵列密度大的滑动检测机器人夹爪。

具体方案如下：

一种基于电子皮肤的滑动检测机器人夹爪，包括：

基座，所述基座上具有能够进行相对直线位移的两滑块，每一滑块上均固设有一夹持件，且两夹持件均具有相向且平行设置的一夹持平面；

电子皮肤，所述电子皮肤内具有压敏传感阵列，该电子皮肤且平铺固设于其中一夹持件的夹持平面上。

进一步的，所述电子皮肤与夹持平面之间还内衬有一弹性衬垫。

进一步的，所述弹性衬垫为硅胶衬垫。

进一步的，还包括两直线运动机构，每一直线运动机构与两滑块的其一驱动连接。

本实用新型提供的基于电子皮肤的滑动检测机器人夹爪与现有技术相比较具有以下优点：

1、本实用新型提供的滑动检测机器人夹爪的力反馈是基于电子皮肤上的压敏传感阵列实现的，电子皮肤上的压敏传感器结构简单、体积小、传感阵列密度大，能清晰详尽的感测接触面的相互作用力情况，可提高了滑动检测的灵敏度，缩短了滑动检测响应的时间。并且基于电子皮肤传感阵列高密度特性，充分发挥其可以感测接触面面力的优势，对接触面相互作用力的变化进行实时监控，以实现滑动检测。

2、本实用新型提供的滑动检测机器人夹爪在电子皮肤和夹持面之间衬设有一弹性衬垫，该弹性衬垫可以有效提升电子皮肤与目标物之间的接触质量，确保在接触面上相互作用力的变化能被清晰的捕捉到。

附图说明

图1示出了基于电子皮肤的滑动检测机器人夹爪的立体示意图。

图2示出了基于电子皮肤的滑动检测机器人夹爪的剖面图。

图3示出了基于电子皮肤的滑动检测机器人夹爪工作流程图。