一种仿生可展开式刚毛传感器制造技术

本发明专利技术涉及仿生传感器技术领域，特别公开了一种仿生可展开式刚毛传感器，包括连杆机构

【技术实现步骤摘要】
一种仿生可展开式刚毛传感器


[0001]本专利技术涉及仿生传感器
，特别涉及一种仿生可展开式刚毛传感器
。

技术介绍

[0002]刚毛感受器是一种仿生学传感器，其设计灵感来自于许多动物身上的刚毛
。
这些刚毛可以感知外界环境的力量
、
纹理和温度等信息
。
因此，刚毛感受器被广泛应用于机器人
、
医疗设备
、
安防监控等领域
。
[0003]在刚毛感受器感知机制的设计中，刚毛感受器通常采用机械感知和电学感知相结合的方式
。
机械感知是指刚毛在受到外界力量时产生的形变，电学感知则是利用电极采集刚毛表面的电信号
。
这两种感知方式可以互相补充，提高刚毛感受器的灵敏度和准确度
。
[0004]然而，目前的刚毛传感器进行主动感知的方式主要集中于电学感知，通过光电
、
压电或电磁力控制刚毛或触须进行摆动运动，需要在对应的电磁铁上依次加载指定大小和方向的电流，例如：在
A
，
I
和
E
对应电磁铁的方向实现摆动，假设摆锤指向中心电磁铁的方向为
S
极，则只需要依次将电磁铁通电实现边缘电磁铁和中心电磁铁与电磁铁安装座接触面位置处的磁场依次出现
N
极即可，即其需要控制电磁铁与摆动触须的相对位置，并且要结合外部驱动和编写控制器，可见电学感知中电磁结构和控制方法都较为复杂，并且极易受到外界环境的影响，所以急需一种机械结构简单的刚毛感受器
。
[0005]综上所述，研究一种通过简单机械结构即可实现主动感知的刚毛传感器具有重要意义
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种仿生可展开式刚毛传感器，以解决现有主动感知传感器无法通过简单机械结构实现主动感知的问题
。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种仿生可展开式刚毛传感器，包括连杆机构
、
机体
、
力传感器和仿生刚毛；多个所述连杆机构布置于所述机体上；所述连杆机构包括从动连杆和主动连杆；所述从动连杆的一端与机体的壁面转动连接，所述从动连杆与所述主动连杆的一端转动连接；所述从动连杆的另一端与所述力传感器连接，所述仿生刚毛设于所述从动连杆与所述力传感器之间，所述仿生刚毛用于在受压时将压力传导至所述力传感器，所述力传感器用于检测所述仿生刚毛受到的压力；沿所述机体的轴线方向上，所述主动连杆的另一端与所述机体滑动连接，所述主动连杆用于带动所述从动连杆伸展或收合
。
[0008]在其中一个实施例中，所述仿生刚毛与所述力传感器分离布置，在受力状态下，所述仿生刚毛用于与所述力传感器抵接
。
[0009]在其中一个实施例中，所述仿生刚毛与所述从动连杆转动连接，所述力传感器设于所述仿生刚毛邻近所述从动连杆一端的转动轨迹上，在受力状态下，所述仿生刚毛邻近所述从动连杆的一端用于转动至与所述力传感器抵接
。
[0010]在其中一个实施例中，所述从动连杆设有转动支架，所述转动支架内设有转动孔；所述仿生刚毛的壁面设有转动棒；所述仿生刚毛设于所述转动支架上，所述转动棒卡设于转动孔内
。
[0011]在其中一个实施例中，所述力传感器为压阻式传感器
。
[0012]在其中一个实施例中，所述仿生刚毛与所述力传感器固定连接
。
[0013]在其中一个实施例中，所述仿生刚毛夹持于所述力传感器与所述从动连杆之间，所述仿生刚毛与所述力传感器粘合连接，所述仿生刚毛与所述从动连杆粘合连接
。
[0014]在其中一个实施例中，所述力传感器为薄膜式传感器
。
[0015]在其中一个实施例中，还包括滑动机构；所述滑动机构的滑动方向沿所述机体的轴线方向布置，所述滑动机构的滑动端与所述主动连杆邻近所述机体的一端连接，沿所述机体的轴线方向上，所述滑动机构用于带动所述主动连杆在所述机体上往复移动
。
[0016]在其中一个实施例中，所述滑动机构包括电机
、
丝杆和滑块；所述电机与所述丝杆传动连接，所述丝杆与所述滑块滑动连接，在所述丝杆的轴线方向上，所述滑块用于在所述丝杆上往复移动；所述主动连杆邻近所述机体的一端与所述滑块连接
。
[0017]本专利技术的有益效果如下：
[0018]由于所述从动连杆的一端与机体的壁面转动连接，所述从动连杆与所述主动连杆的一端转动连接，沿所述机体的轴线方向上，所述主动连杆的另一端与所述机体滑动连接，并且，所述从动连杆的另一端与所述力传感器连接，所述仿生刚毛设于所述从动连杆与所述力传感器之间，所以在进行应用时，所述主动连杆在所述机体上滑动的过程，可带动所述从动连杆进行展开或收缩，从而带动所述从动连杆上的所述仿生刚毛对外界环境进行压力感知，所述仿生刚毛在受压时将压力传导至所述力传感器，所述力传感器将所述仿生刚毛受到的压力进行检测，可展开的所述主动连杆一方面使感受器自主感知功能，无需外界流体变化或整个传感器与被感知物之间大幅度移动，另一方面，可展开的所述主动连杆的色湖之使得传感器可在需要感知时才打开刚毛，有利于传感器进入微小孔道进行作业，避免刚毛产生不必要的磨损
。
[0019]并且由于多个所述连杆机构布置于所述机体上，所以在进行应用时，多个所述连杆机构可带动多个仿生刚毛进行主动展开，扩大了压力感知的面积，有效提高压力感知数据的准确性
。
[0020]综上所述，通过所述从动连杆
、
所述主动连杆
、
所述仿生刚毛和所述传感器的简单机械结构配合可实现刚毛的主动主动展开或收合，解决了现有主动感知传感器无法通过简单机械结构实现主动感知的问题
。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0022]图1是本专利技术第一个实施方式提供的整体结构示意图；
[0023]图2是本专利技术第一个实施方式提供的整体结构内部示意图；
[0024]图3是本专利技术第一个实施方式提供的整体结构俯视图；
[0025]图4是本专利技术第一个实施方式提供的整体结构处于收合状态时的示意图；
[0026]图5是本专利技术第一个实施方式提供的整体结构处于展开状态时的示意图；
[0027]图6是本专利技术第一个实施方式提供的仿生刚毛与力传感器和从动连杆连接处的大样图；
[0028]图7是本专利技术第二个实施方式提供的局部结构处于收合状态时的示意图；
[0029]图8是本专利技术第二个实施方式提供的局部结构处于展开状态时的示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种仿生可展开式刚毛传感器，其特征在于，包括连杆机构
、
机体
、
力传感器和仿生刚毛；多个所述连杆机构布置于所述机体上；所述连杆机构包括从动连杆和主动连杆；所述从动连杆的一端与机体的壁面转动连接，所述从动连杆与所述主动连杆的一端转动连接；所述从动连杆的另一端与所述力传感器连接，所述仿生刚毛设于所述从动连杆与所述力传感器之间，所述仿生刚毛用于在受压时将压力传导至所述力传感器，所述力传感器用于检测所述仿生刚毛受到的压力；沿所述机体的轴线方向上，所述主动连杆的另一端与所述机体滑动连接，所述主动连杆用于带动所述从动连杆伸展或收合
。2.
根据权利要求1所述的仿生可展开式刚毛传感器，其特征在于，所述仿生刚毛与所述力传感器分离布置，在受力状态下，所述仿生刚毛用于与所述力传感器抵接
。3.
根据权利要求2所述的仿生可展开式刚毛传感器，其特征在于，所述仿生刚毛与所述从动连杆转动连接，所述力传感器设于所述仿生刚毛邻近所述从动连杆一端的转动轨迹上，在受力状态下，所述仿生刚毛邻近所述从动连杆的一端用于转动至与所述力传感器抵接
。4.
根据权利要求3所述的仿生可展开式刚毛传感器，其特征在于，所述从动连杆设有转动支架，所述转动支架内设有转动孔；所述仿生刚毛的壁面设有转动棒；所述仿生刚毛设于所述转动支架上...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴志刚，廖采莹，姜伟，魏蒋坤，吴嘉宁，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：