传感器与信号处理

触觉传感器

触觉传感器是一层像皮肤一样的表面,让机器人能感觉到自己究竟在哪里被触碰、被碰得多重,有时还能感到表面是粗糙还是光滑——而且是铺开在一整片区域上,就像你的指腹是在整个肉垫上感受压力,而不只是某一个点。它给出的不是单一的力读数,而是一小幅接触的地图,好比在机器人手上画出的一张微小的压力图像。

在那层表面之下,密密地排布着许多细小的感测点。每一个点在被挤压时都会改变某种可测量的性质——一种常见的办法,是让材料的电阻或它存储的电荷在受压下略微变化——把所有点一起读出来,就能显示出压在上面的东西是什么形状。点越细密,机器人就能感到越精细的细节,正如你指尖里触觉神经越多,就越能读出盲文。

这在抓取时最为关键。触觉传感器能告诉机器人:物体第一次碰到手指是在哪一刻、这个物体是不是开始打滑、以及该如何握住一个软番茄——既要稳到能把它提起来,又要轻到不会把它捏烂。相机能看到物体的外表,但只有触觉才能揭示接触本身——而握住、放置和操作,恰恰都发生在接触这件事上。

一只机械手去拿一个纸杯:它的触觉垫感到杯子开始下滑,于是把手指收紧到刚好能止住滑动,又不至于把薄薄的杯壁压瘪。

感知到刚开始打滑,握力就能实时自我调整。

触觉感测覆盖的是一整片表面(逐点告诉你触碰发生在哪里);而力/力矩传感器汇总的是单个关节上总的推力与扭转。

又称
touch sensorrobot skin电子皮肤電子皮膚