用于纹理识别与重建的铁镓合金触须传感器阵列

作     者：翁玲 罗旭 齐芳芳 李卓林 刘凯乐 Weng Ling;Luo Xu;Qi Fangfang;Li Zhuolin;Liu Kaile

作者机构：省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学)天津300130 河北省电磁场与电器可靠性重点实验室(河北工业大学)天津300130 

基　　金：国家自然科学基金(52077052,52377007) 中央引导地方科技发展资金(226Z1704G) 河北省自然科学基金(E2022202067) 河北省高等学校科学研究(JZX2023011)资助项目 

出 版 物：《电工技术学报》 (Transactions of China Electrotechnical Society)

年 卷 期：2024年第39卷第4期

页      码：966-975页

摘      要：受动物触须传感机制的启发,结合铁镓合金(Galfenol)对物体表面纹理高度信息的优良感知能力,设计制作一种铁镓合金触须传感器单元,并将其集成为4×2阵列。基于力学、电磁学理论和压磁方程建立了传感器单元输出电压模型,描述了输出电压与物体表面纹理高度的关系。实验测试了传感器单元的静态和动态特性。设计的传感器单元能够检测物体表面0.01~1.6 mm纹理高度变化,灵敏度为243.3 mV/mm,且具有较快的响应时间(26 ms)和恢复时间(25 ms)。将传感器单元与阵列装载在机械手上滑过具有不同纹理的样品表面,利用输出电压波形可识别与重建样品表面纹理。结果表明,设计的传感器阵列能够高精度地感知物体表面纹理信息,进而指导机械手调整操作策略,完善人机交互过程。

主 题 词：铁镓合金 触须传感器 纹理识别 纹理重建 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.222171

馆 藏 号：203126060...