摘要：阐述了触觉感知、触觉传感及触觉显示等方面的国内外技术现状。在分析综合的基础上,指出触觉传感和显示技术已经逐渐脱离了最初紧密关联的临场感应用环境,两者分离并独立发展成为全新的学科方向已经成为一个趋势。触觉传感主要围绕智能机器人领域和康复医疗领域,而触觉显示除传统的机器人临场感及视觉功能替代应用外,还包括虚拟现实、电影电视、游戏娱乐、工业设计、制图绘画、教育培训以及工业触控屏等领域。最后给出了触觉领域的未来发展趋势。

摘要：为了解决压电层合板层间应力连续性问题,从而更为准确地预测传感器的实际输出,利用COMSOL Multiphysics对基于PVDF压电薄膜的三维机器人触觉传感器进行有限元建模。利用三维线性理论建立了压电层半解析轴对称有限元模型,得出分别沿三个方向施加单向力时触觉传感器各压电薄膜的电压响应。仿真结果与标定值之间的误差小于6%,验证了设计的合理性和可行性。

摘要：本文提出了一种基于 PVDF膜的新型三向力触觉传感技术 ,阐述了触觉传感头的设计思想和基本结构 ,并从原理上进行了分析 ,得到了计算空间三向力的公式 。

摘要：力觉传感器是机器人最重要的外部传感器之一。随着特种机器人的兴起,研发能适应特殊环境(如微创手术、核磁共振手术、救灾救援、核电站、消防等)的新型力传感器显得尤为重要。光纤Bragg光栅(FBG)是一种新型无源光器件,以光为传感信号,具有无电检测、不受电磁干扰、无零漂、精度高、耐高温、单根光纤可串接多个光栅等优势。自2001年国外学者首次将FBG用于机器人多维力传感技术后,基于FBG的力/力矩触觉传感技术逐渐得到广泛研究和应用。基于此,综述了目前国内外基于光纤Bragg光栅原理的多维力/力矩传感技术、力触觉传感技术设计及应用的研究现状,展望了其发展趋势。

摘要：主要设计和实现具有分布式触觉传感器的仿人机械手关节驱动及其控制系统。使用触觉传感器作为仿人机械手上各个触觉点的检测机构,确定其5个手指和手掌上的触觉点配置及相互关系,实现一个分布式触觉传感器。将分布触觉传感器安放在5个手指和手掌上与被抓取物体的直接接触点处,以增加分布触觉传感器探测范围和采集精度。研发手指和手掌上众多触觉点的触觉信号检测和处理的融合方法。利用直流步进电机作为仿人机械手各个关节的驱动机构,开发单关节和多关节并发驱动控制电路及驱动控制算法。在考虑手指和手掌表面上众多触觉点接触力的情况下,对仿人机械手进行位置、力及速度反馈等控制。通过仿真检验了仿人机械手抓、握、推、夹、托、挤、撕、插、剪、钳等功能。

摘要：触觉不仅是人类认知世界的基本技能,也是构建人类文明的重要手段。触觉信息跨时空传达的需求催生了触觉传感技术。伴随着机械触觉传感技术、影像触觉传感技术、数字触觉传感技术的演进,身体经历了触觉的疏离、失落和复归的过程。在此过程中,触觉意象的心理完形建构、触觉仿像的感官补偿、虚拟触觉的触觉仿真,使触觉传感技术始终行走在向着身体触觉交互回归的道路上。虚拟触觉传感技术不仅将人的触觉转化为信息,而且将"物"转化为触觉信息,借助互联网的虚拟触觉交互,消解了横亘在主体与对象之间的技术媒介,实现了触觉"无意识"的跨时空"存在"。

摘要：从生物压电效应和人体“皮肤效应”原理出发,提出了一种基于压电式的新型三向力检测方法,阐述了三向力传感器的设计思想和基本组成结构,并从理论上对传感器工作原理进行了检测,推导了计算空间三向力大小和方向的公式。该三向力传感器不但可以用于机械空间力的测量,且还可用于机器人表皮的传感,为实现新型的智能机器人触觉力传感器系统提供了一种新的方法。

摘要：阐述了基于PVDF膜三向力触觉传感头的设计思想、基本结构和计算空间三向力的公式,经过实验获得一系列数据,拟合出回归曲线,验证了该方案的可行性。

摘要：随着柔性电子产品的快速发展,人们对可穿戴能源技术的需求也愈加迫切。摩擦电纳米发电机(Triboelectric nanogenerator,TENG)和纺织材料结合的织物电子器件,在生物运动能量收集和多功能自供电传感器中展示出广阔的应用前景。在这里,我们通过共轭电纺丝法制备了柔性聚乳酸(Polylactic acid,PLA)纳米纤维能源纱线,讨论了纺纱参数(涡流场、静电场、速度场)对纱线形成和电学性能的影响。实验结果表明,能源纱线具有2400 MPa的断裂强度和135°的疏水接触角,能保护芯电极稳定工作。结合能源纱线的自发电模式设计了触觉传感映射矩阵,,实现了实时触觉映射。此外,将能源纱线编织成的柔性发电织物,在人体1 Hz的低频运动下(外部负载100 MΩ时),发电织物的最大峰值功率密度为100 mW/m^(2),能驱动LED灯珠和液晶显示屏。这种基于共轭纺丝的纱线制备方式为下一代电子织物的设计提供了新思路。