[发明专利]一种柔性机器触觉传感装置

说明书

本发明涉及传感装置技术领域，具体涉及一种可检测机械手抓取部位和抓取力度的柔性机器触觉传感装置，包括滑动板、定位板、导向轴、驱动杆、摆杆和夹爪，滑动板和导向轴滑动配合，驱动杆的上端等间距的铰接在滑动板的侧边上，驱动杆的下端与摆杆的中部铰接，夹爪的上端与摆杆的内端固定连接，夹爪与摆杆的连接处铰接在定位板的侧边上，夹爪内侧为柔性面，夹爪为中空结构，在夹爪的内部设有柔性衬垫，在柔性衬垫上贴附有多个具有标识的压电薄膜传感器，在定位板内部设有电源模块、模数转换模块和微控制器，所述压电薄膜传感器与模数转换模块连接，模数转换模块与微控制器连接，微控制器与上位机通信连接。

技术领域

本发明涉及应用于机械手的传感装置技术领域，具体为一种柔性机器触觉传感装置。

背景技术

工业智能机器人在各行各业均已广泛的应用，机械手是工业机器人非常重要的组成部分，在机械手上通常会设置机器触觉传感装置，机器触觉传感装置通常采用单一设置在机械手上的压力传感器，这种方式在机械手抓取物体时，仅能感知到是否有抓取到物体，而无法较准确的检测到机械手的抓取部位，从而无法获知机械手的抓取部位是否准确，从而无法对机械手的抓取手势进行调节。

发明内容

本发明意在提供一种可检测机械手抓取部位和抓取力度的柔性机器触觉传感装置。

一种柔性机器触觉传感装置，包括滑动板、定位板、导向轴、驱动杆、摆杆和夹爪，滑动板和导向轴滑动配合，驱动杆有多个，各个驱动杆的上端等间距的铰接在滑动板的侧边上，驱动杆的下端与摆杆的中部铰接，所述夹爪的上端与摆杆的内端固定连接，夹爪与摆杆的连接处铰接在定位板的侧边上，所述夹爪内侧为柔性面，所述的夹爪为中空结构，在夹爪的内部设有柔性衬垫，在柔性衬垫上贴附有多个具有标识的压电薄膜传感器，所述压电薄膜传感器用于采集所述夹爪所受到的压力信息，在定位板内部设有电源模块、模数转换模块和微控制器，所述压电薄膜传感器与模数转换模块连接，模数转换模块与微控制器连接，微控制器与上位机通信连接。

本发明的抓取原理如下：滑动板在动力的带动下可沿着导向轴轴向滑动，当滑动板沿着导向轴向远离定位板的方向滑动时，滑动板带动驱动杆向远离定位板的方向滑动，驱动杆带动摆杆顺时针摆动，由于所述夹爪的上端与摆杆的内端固定连接，夹爪与摆杆的连接处铰接在定位板的侧边上，因此夹爪向外摆动，从而张开，释放被抓取的物体；当滑动板沿着导向轴向靠近定位板的方向滑动时，滑动板带动驱动杆向靠近定位板的方向滑动，驱动杆带动摆杆逆时针转动，驱动杆带动夹爪向内摆动，各个夹爪并拢抓取物体。

通过柔性衬垫上设置的多个压电薄膜传感器，当夹爪的内侧面与物体表面接触时，压电薄膜传感器可感知到压力，进而根据压力发出电信号，模数转换模块将模电信号转换为数电信号后，将数电信号传给微控制，微控制器将检测到的压力数据和对应压电薄膜传感器的标识传给上位机，上位机事先存储有各个压电薄膜传感器的标识以及贴附在柔性衬垫上的位置信息，因此调用这些信息就可获知是哪个或者哪些压电薄膜传感器感知到的压力，从而不仅可以获知所受压力大小，而且可以获知所受压力的位置，也就是可以检测到机械手的具体抓取部位，从而可以判断抓取部位和力度是否满足要求，是否需要调整抓取手势，如需要调整，则将向微控制发送控制指令。

本发明的有益效果如下：1、夹爪的内侧面为柔性面，在抓取物体时，可避免与物体发生刚性碰撞，避免损伤或者破坏物体表面；2、通过在柔性衬垫上贴附有多个具有标识的压电薄膜传感器，以及设置模数转换模块和微控制器，微控制器和上位机通信，可以检测机械手抓取部位和抓取力度，从而基于抓取部位和抓取力度来对抓取手势进行调节，以达到精准抓取的目的。

进一步，在所述定位板上分别开有相通的竖向孔和横向孔，在竖向孔内设有安装座，安装座的下端固定有摄像头，安装座的上端与一拉簧的下端相连，拉簧的上端固定在竖向孔的底部，安装座的上端面具有第一斜面，在横向孔中穿设有一横杆，横杆的内端面具有可与第一斜面相抵迫使摄像头伸出竖向孔的第二斜面，横杆的外端与一竖杆的下端固定，所述竖杆的侧面与摆杆的外端相抵，竖杆与定位板之间设有拉簧。