仪器仪表学报

作者：王雅纯，张小栋，陆竹风，刘洪成，张 腾

单位：王雅纯,1. 西安交通大学机械工程学院,,张小栋,1. 西安交通大学机械工程学院，2. 西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室,,陆竹风,1. 西安交通大学机械工程学院,,刘洪成,1. 西安交通大学机械工程学院,,张 腾,1. 西安交通大学机械工程学院,

关键词：光纤布拉格光栅;假手;触觉;传感器;优化

基金：国家重点研发计划(2017YFB1300303)项目资助

针对现有假手触觉测量常用的薄膜压力传感器精度不佳、线性度差、迟滞性高等问题,研究了一种可安装于假手指尖的光纤布拉格光栅触觉力传感器。首先,通过传感单元的微小化结构设计,可以将施加的外力转化为光纤承受的轴向力;进而,通过有限元对传感器结构参数进行优化,提高了光纤光栅对于压力的灵敏度;然后,围绕假手指尖应用的需求,制作了这种光纤布拉格光栅触觉力传感器;最后,对该传感器进行了性能标定、对比分析和应用抓取3个实验分析,实验结果表明:该传感器压力灵敏度为0.1038nm/N,线性度R2为0.998,重复性误差为1.32%和迟滞性误差为2.19%;与现有的薄膜压力传感器对比,该传感器的线性度和重复度都更高,迟滞性更低。

来源：2021年第9期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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