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摘要
受动物触须传感机制启发，结合铁镓合金丝（Galfenol）对物体表面纹理高度信息的优良感知能力，设计制作了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0.01-1.6mm纹理高度变化，灵敏度为243.3mV/mm，且具有较快的响应时间（26ms）和恢复时间（25ms）。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。
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