仪器仪表学报

作者：赵海文1

单位：赵海文1,2，王曼菲1,2，刘吉晓1,2，3，王鹏1,2，郭士杰1,2，3,（1?河北工业大学机械工程学院天津300132； 2?河北工业大学 河北省机器人传感与人机融合重点实验室 天津300132； 3?河北工业大学 省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室天津300132）,

关键词：关键词：触觉传感器;双电层电容;机器人触觉感知;压力图形化

基金：*基金项目：国家重点研发计划（2016YFE0128700）、河北省重点研发计划（19211817D）、国家自然科学基金（51605136，61871173）项目资助

摘要：触觉信息是机器人感知工作环境的重要途径之一，也是人机协作中保证安全性和舒适性的关键因素。然而，相对于视觉、听觉、嗅觉传感器的发展，机器人触觉传感器的应用和产业化仍相对滞后。提出了一种基于双电层电容原理的机器人柔性触觉传感器，该压力传感器具有结构简单、灵敏度高、测量范围大、高柔性、高信噪比、制备和使用成本较低等优点。传感器由上下两层电极以及中间离子凝胶的纤维层组成，当外界压力作用在传感器上时，离子纤维层压缩，电极与离子纤维层接触面积增大，导致传感器电容变大。实验数据表明，压力和电容有着良好的线性关系，且传感器灵敏度高，可达到3?97nF/kPa，压力测量范围广，可达到500kPa，最大迟滞性误差为5?97%，且动态响应可以较好跟随外部压力刺激。此柔性触觉传感器可广泛应用于机器人传感、人机交互、可穿戴设备等场合，具有广泛的学术研究意义和产业推广价值。

来源：2020年第2期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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