模块式FBG触觉传感器

如积木拼接

一种由3D打印波纹管弹性体与悬空光纤光栅构成的模块式触觉传感器,可像积木一样拼装成大阵列,用于护理机器人的触觉反馈,同时实现形状估计与脉搏检测。

李天梁 · Zebin, Zhao · Li, Xiong · 谭跃刚 · Zhou, Zude

IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement 2023

参数信息

灵敏度
225.038 pm/N
响应时间
2 ms
信噪比
32.93 dB
脉搏率测量误差
4.4 %

技术优势

可拼装扩展

每个传感单元带有拼接槽,可像积木一样组装成大面积触觉阵列,避免了整体成型的高成本。

灵敏度高

通过遗传算法优化传感器结构,实验灵敏度达到225.038 pm/N,足以感知微小力变化。

响应快

对阶跃激励的响应时间仅为2 ms,能够捕捉快速变化的触觉事件。

脉搏测量准

拼接成的触觉阵列测量三名测试者脉搏率的误差均小于4.4%,且能分辨性别和运动前后的脉搏波形差异。

应用场景