应用于机械手的磁致伸缩触觉传感器阵列与物体识别

作者：黄珊; 王博文^*; 赵智忠; 王亮; 翁玲

来源：电工技术学报, 2021, 36(07): 1416-1424.

DOI：10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.200556

• 铁镓合金
• 触觉传感器阵列
• 支持向量机
• 物体识别

利用磁致伸缩材料铁镓合金(Galfenol)设计制作了触觉传感单元,并将其集成为阵列,安装在二指机械手上。基于电磁原理、逆磁致伸缩效应和欧拉伯努利动力学原理,建立触觉传感单元力测量模型。设计的传感单元测力范围为0～3N,当压力小于1.5N时,灵敏度为151mV/N,在1.5～3N区间,灵敏度约为109mV/N,测量较低的静态力时具有更高的灵敏度,在2～4Hz范围内对动态力具有动态响应快、灵敏度高的特点。根据机械手的测量范围,选取形状较为规则的六种饮料瓶样品进行了抓取,搭建实验系统进行数据采集与存储,测试了传感器阵列的输出特性,集成的传感器阵列能很好地辨识所选样品,对于装满水样品有更高的精度。选择合适的特征值,应用支持向量机算法,通过选择不同的特征值数量和训练集与分类集的比例,对采集的数据进行分类识别。经计算可知,选择三个特征值且训练集与分类集比例为9:1时识别率最高,为87.5%。

• 单位
  河北工业大学