基于内嵌型光学弯曲传感器的软体手感知

作者：黄海明; 吴林源; 林俊豪; 方斌; 孙富春

来源：深圳大学学报(理工版), 2019, 36(03): 237-244.

DOI：10.3724/SP.J.1249.2019.03237

• 机器人技术
• 智能机器人
• 柔性传感
• 软体机器手
• 光导纤维
• 弯曲感知
• 姿态识别

软体仿人手的感知能力是实现友好交互和灵巧操作的重要条件.柔性的光学弯曲传感器由发光二极管(light emitting diode,LED)、光导纤维和光敏传感器组成,易嵌于软体手指内.经粗糙化的光导纤维可产生光线溢出,通过测量光能损耗量可获得软体手指的弯曲度;利用归一化标定软体手指初始(伸直)和最大弯曲状态的采样电压值,对归一化后的电压值进行均匀、非均匀和滞环分段,并融合5指弯曲信息实现连续运动检测、动作姿态和物体大小识别.实验结果表明,光学弯曲传感器可检测连续正弦运动状态;正确识别多种手势和抓握姿态;也可识别物体大小,结合滞环分段方法,解决单点分类切换存在振荡不足的问题,提高识别率.这种光学式柔性弯曲传感器具有电磁免疫、易于内嵌的优势,在软体手和软体执行器中具有重要应用价值.

• 单位
  清华大学; 智能技术与系统国家重点实验室; 深圳大学