智能机器人触觉传感专利技术综述.pdfVIP

总701期第三期河南科技

2020年1月HenanScienceandTechnology电子与信息

智能机器人触觉传感专利技术综述

崔芳婷李欢欢

（国家知识产权局专利局专利审查协作河南中心，河南郑州450000）

摘要：触觉是机器人实现与外部环境直接作用的必须媒介。本文针对机器人触觉传感技术的全球

专利申请概况、专利分布和重要申请人专利布局进行分析，梳理机器人触觉传感技术的发展脉络和趋

势，指明了该领域的研究热点、重点，最后从现有技术角度分析未来技术的发展方向。

关键词：智能机器人；触觉；传感

中图分类号：TP24文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）03-0140-07

人触觉传感技术的发展脉络和专利布局情况，为机器人

1概述

触觉交互技术领域提供技术发展方向和专利布局指导。

触觉是机器人获取环境信息的一种重要知觉形式，

2全球专利申请概况

是机器人实现与环境直接作用的一种必要方式。与视觉

不同，触觉本身有很强的敏感能力可直接测量对象和环2.1数据来源及检索要素

境的多种性质特征。本文采用中国专利文摘数据库（CNABS）、德温特世界

触觉的主要任务是为获取对象与环境信息和为完成专利索引数据库（DWPI）和世界专利文摘数据库（SI⁃

某种作业任务而对机器人与对象、环境相互作用时的一POABS）。其中，CNABS用于中文专利检索；利用DWPI以

系列物理特征量（接触力的大小、柔软性、硬度、弹性、粗及SIPOABS两者的结合完成英文库专利的检索。检索的

糙度、形状等）进行检测或传感。机器人触觉与视觉一样截止日期为2019年06月31日。而部分发明专利申请存

基本上是模拟人的感觉，广义的说它包括接触觉、压觉、在公开的延时，由此导致部分的专利申请由于未公开而不

力觉、滑觉、冷热觉等与接触有关的感觉，狭义的说它是在本次文献采集之列。接下来主要以关键词和分类号检

机械手与对象接触面上的力感觉。机器人触觉传感器主索获得的2424篇专利申请为基础对专利申请进行分析。

要有检测和识别功能：检测功能包括对操作对象的状态、2.2全球专利申请量分析

机械手与操作对象的接触状态、操作对象的物理性质进最早的机器人传感技术出现自1974年，是由日立提

行检测；识别功能是在检测的基础上提取操作对象的形出了一种自动焊接机器人，自动焊接机器人通过手臂上

状、大小、刚度等特征，以进行分类和目标识别。安装的触觉装置来感测工件的姿态。机器人的出现极大

现今国内外关于机器人触觉传感的研究朝着大面积地提高了生产效率，因此，最早对于机器人传感技术的研

化、集成化、柔性化发展，具体体现在对于机器人触觉皮究集中于工业机器人的触觉（力觉、滑动觉），用于为机器

肤的研究愈来愈广泛深入。类似于人类皮肤，机器人皮人提供触觉传感，辅助机器人完成工业任务。并且专利

肤不仅可以像人类皮肤那样传感外部环境信息，还可通申请量在1983年达到一波小高峰。然而，受限于触觉传

过传感器实现信息的定量检测。而国内外机器人触觉系感器技术的发展，将触觉传感器应用于工业机器人的研

统则朝向多元化、智能化、拟人化方向发展，具体体现在究也在经历了80年代的小高峰后进入低迷时期，1