本技术属于机械手技术领域,介绍了一种集成三维力感测功能的机械手指尖装置。该装置由机械手指尖本体和内置于指尖的柔性感知模块组成,该模块负责捕捉三维力信息,增强机械手的交互能力。
背景技术
人形机器人具有广阔的应用前景,它具有高度的自主性和可靠性,可独立执行既定任务,能够实现良好人机交互,模仿人类活动并代替人类完成复杂任务。然而,现阶段仿生机器人手指指尖的触觉感知功能尚不成熟,在与外界接触中的力感知不够精准,且无法判断与指尖接触物体的滑移情况,在一些情况下可能会传回不够完整精确的环境参数,导致误判,造成不必要的损失。因此,各方开展了对灵巧手指尖力感知功能的研究。此类装置可以通过传感器精准感知施加在手指上的作用力,以便实现人形机器人操作行为。这种技术可大大提高手指指尖的力感知能力,对人形机器人的发展有极大提升。
目前研究中大多利用在手指指尖表面粘贴柔性传感器的方法来实现力感知功能。然而,柔性传感器缺乏标准制造工艺,制造一致性差,同时由于柔性传感器往往采用弹性体作为敏感材料,其稳定性较差,精确度较低,使灵巧手指指尖传感器的力感知能力降低,数据不准确。同时,由于其集成方式大多为将柔性传感器粘贴于指尖表面,易被外界环境破坏,重复性较差。且目前灵巧手指指尖力感知大多为一维力检测,无法感知其他方向的力,缺乏多维力感知,在复杂空间中无法有效自由感知目标;且无法检测物体相对于指尖表面的滑移情况,容易误判环境,造成损失。
实现思路