十字型FBG触觉单元

力温双敏高精度

面向机器指尖触觉感知，采用特征分离双层十字结构，同时感知接触温度与抓握力，并通过解耦算法提升测量精度。

孙世政 · 75534859 · Hongyu, Qin · 徐向阳 · Renxiang, Chen

Yi Qi Yi Biao Xue Bao/Chinese Journal of Scientific Instrument 2024

参数信息

接触温度灵敏度

11.255 pm/℃

抓握力灵敏度

17.342 nm/MPa

接触温度平均绝对误差降低率

72.53 %

抓握力平均绝对误差降低率

68.55 %

技术优势

温度与力解耦

采用WOA-BP神经网络对复合感知信号解耦，接触温度平均绝对误差降低72.53%，抓握力平均绝对误差降低68.55%。

双参数同时测量

通过特征分离双层十字结构，同一单元可同时感知接触温度和抓握力，灵敏度分别为11.255 pm/℃和17.342 nm/MPa。

应用场景

• 触觉感知：用于机器指尖同时感知接触温度与抓握力
• 光纤传感：利用FBG实现灵敏感知，抗电磁干扰
• 机器人指尖：为机器人指尖提供力与温度双模态触觉
• 电子皮肤：作为电子皮肤感知单元，实现触觉与温度检测
• 精密测量：解耦算法提高测量精度，减小误差