[发明专利]用于传感器布置的力推断的方法、用于训练网络的方法、力推断模块及传感器布置

权利要求书

1.一种用于感测力的传感器布置(10)的力推断的方法，所述传感器布置(10)包括多个气压传感器(400)和覆盖所述多个气压传感器(400)并提供测量面(210)的柔顺层(200)，其特征在于:用于力推断的方法包括以下步骤：

从所述多个气压传感器(400)读取多个压力值(R)，以及

使用前馈神经网络(FFNN)基于所述多个压力值(R)计算所述测量面(210)上的力图(FM)，所述力图(FM)包括多个力矢量(F)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:

所述前馈神经网络(FFNN)包括传输网络(TN)和重构网络(RN)，

所述传输网络(TN)将所述多个气压传感器(400)映射到所述传感器布置(10)的有限元模型(10a)的多个虚拟传感器(400a)，

所述重构网络(RN)将所述有限元模型(10a)的所述多个虚拟传感器(400a)映射到所述力图(FM)，

每个虚拟传感器(400a)包括一个或多个虚拟传感器点(410a)，每个虚拟传感器点具有虚拟传感器点值(S)。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于:其中所述重构网络(RN)在力推断之前通过以下步骤进行训练：

在所述有限元模型(10a)中进行多个模拟(T2_1)，每个模拟包括在所述有限元模型(10a)的模拟测量面(210a)上同时施加一个或多个模拟力(605a)，从而在所述模拟测量面(210a)上计算模拟力图(FMa)，所述模拟力图(FMa)包括多个模拟力矢量(Fa)，并利用所述有限元模型(10a)计算对应的虚拟传感器点值(S)，以及

使用计算出的所述模拟力图(FMa)和相应的计算出的虚拟传感器点值(S)训练(T2_2)所述重构网络(RN)。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于:施加在所述模拟测量面(210a)上的模拟力(605a)是基于具有模拟压头形状的各个模拟压头(600a)生成。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于:模拟压头形状是选自由至少包括尖端、圆形、三角形横截面、方形横截面、半球形、立方体和圆柱形所组成的群组。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的方法，其特征在于:使用多个不同形状的模拟压头训练所述重构网络(RN)。

7.根据权利要求3至6中任一项所述的方法，其特征在于:使用多种尺寸的模拟压头(600a)训练所述重构网络(RN)。

8.根据权利要求3至7任一项所述的方法，其特征在于:使用至少一部分模拟训练所述重构网络(RN)，模拟包括同时施加基于两个或更多个模拟压头(600a)生成的模拟力(605a)。

9.根据权利要求3至8中任一项所述的方法，其特征在于:使用至少一部分模拟训练所述重构网络(RN)，模拟包括施加仅基于一个模拟压头(600a)所生成的模拟力(605a)。

10.根据权利要求3至9中任一项所述的方法，其特征在于:每个模拟力矢量(Fa)包括法向力分量(F_Na)、第一剪切力分量(F_S1a)和第二剪切力分量(F_S2a)。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于:

在模拟的力矢量(Fa)中，所述第一剪切力分量(F_S1a)对应于第一剪切力，并且所述第二剪切力分量(F_S2a)对应于第二剪切力，并且

所述第一剪切力垂直于所述第二剪切力。

12.根据权利要求3至11中任一项所述的方法，其特征在于:使用具有不同剪切力分量的多个模拟力(605a)来训练所述重构网络(RN)。