触觉传感器研究现状与展望.pdf

《装备制造技术》2019年第11期

触觉传感器研究现状与展望

，徐，程胡黄

包玉龙斌，舒昊鑫芳，鑫，博

（南昌工程学院江西省精密微纳驱动与控制重点实验室，江西南昌330099）

未来机器人终将会代替人类进入许多复杂危险的多

摘要：触觉传感技术是未来实现机器人智能化的关键技术之一，

信息环境中执行任务。而机器人手作为机器人与环境交互的重要部位，其触觉传感器是使机器人具有触觉和滑觉等感知

电容变化、压电效应的触觉传感器的研究现状和特点，提出

能力必不可少的媒介。叙述了基于压阻效应、光电效应、触觉

传感器未来发展的四个重要方向。

电容变化；压电效应

关键词：触觉传感器；压阻效应；光电效应；

中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1672-545X（2019）11-0017-05

0引言压阻效应。2011年哈工大机器人技术与系统国家重

点实验室的吴克等人研发了一种用于机器人手臂的

[2]

触觉，通常是指滑动、接触、压觉等机械刺激的压电式触觉传感器，此传感器采用压阻导电和导电

总称。大多数动物触觉传感器遍布全身，人类的皮肤石墨颗粒，经过实验测试表明该触觉传感器很好的

就是一种触觉传感器，依靠神经末梢人类能感受到反馈外力信息，从而为实现机器人手指抓取进行力

；

湿度、温度、痛觉等多种感觉。受此启发，人们发明了控制提供了保障2017年哈工大张会明利用敏感材

设计

触觉传感器，它是能够感受被测压力并且按照一定料的压阻效应，用石墨烯薄膜做力学敏感材料，

[3]

的规律转换成可用输出信号的器件或者装置。触觉了一种基于机器人领域的柔性触觉传感器，如图1

传感器通常是由敏感元件和转换元件组成的。其中所示。该触感器结构包括触点层、压阻层和柔性电极

敏感元件是能够直接接触被测压力的部分，转换元剪切力的

三部分。最终触觉传感器可实现对正压力、

件能够将接触到敏感元件的被测压力转换成适于传；

迅速和高灵敏度检测，而且具有优良的稳定性2017

输或者测量的电信号部分。同时人们研究出基于多（

年韩国成均馆大学SKKU）机械工程学院的PhiTi