【技术实现步骤摘要】
本申请涉及于传感器，尤其涉及指一种触觉传感器、触觉感知方法、电子设备和存储介质。
技术介绍
1、相关技术中，采用触觉传感器模拟触觉功能。当目标对象接触触觉传感器的表面时，触觉传感器可以检测出目标对象对传感器表面施加的触觉物理特性，如压力强度、目标对象的温度或硬度。但是，触觉传感器通常无法准确检测出目标对象的材料类型和柔软度。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出了一种触觉传感器、触觉感知方法和计算机可读存储介质，能够准确检测出接触物的材料种类和柔软度。
2、为实现上述目的，本申请实施例的第一方面提出了一种触觉传感器，包括：
3、传感模块，所述传感模块包括摩擦电传感单元和压力传感单元；所述摩擦电传感单元包括检测柱组，所述检测柱组包括第一检测柱和第二检测柱，所述第一检测柱高于所述第二检测柱，所述第一检测柱与所述第二检测柱相差预设高度；所述第一检测柱具有第一初始电压，所述第二检测柱具有第二初始电压；所述第一检测柱用于当目标对象接触所述第一检测柱时时，获取第一开路电压；所述第二检测柱用于当目标对象接触所述第二检测柱时，获取第二开路电压；
4、所述压力传感单元设置于所述第一检测柱的底部，所述压力传感单元用于当目标对象接触所述第一检测柱时时，获取所述目标对象对所述第一检测柱的压力数据；
5、检测模块，所述检测模块分别与所述摩擦电传感单元和所述压力传感单元连接，所述检测模块用于根据所述第一初始电
6、本申请实施例提出的触觉传感器，至少具有以下有益效果：该触觉传感器的设计通过集成摩擦电传感单元和压力传感单元，摩擦电传感单元包括检测柱组，检测柱组中的第一检测柱和第二检测柱具有预设的高度差，通过分别获取它们的初始电压和开路电压，可以获取两个检测柱的电压变化情况，检测模块根据上述电压变化情况可以精确分析目标对象的材料特性。压力传感单元位于第一检测柱的底部，当目标对象接触第一检测柱时，能够实时获取压力数据。通过结合电压数据、压力数据和预设高度，传感器不仅能够对目标对象进行材料分类，还能确定目标对象的对象柔软度。
7、在一些实施例，所述触觉传感器还包括基底，所述第一检测柱和所述第二检测柱设置于所述基底的第一面，所述压力传感单元设置于所述基底的第二面。
8、在一些实施例，所述第一检测柱的顶部和所述第二检测柱的顶部均为半球形。
9、为实现上述目的，本申请实施例的第二方面提出了一种触觉感知方法，应用于第一方面的技术方案任一项所述的触觉传感器，所述触觉感知方法包括：
10、获取所述第一初始电压、所述第二初始电压、所述第一开路电压、所述第二开路电压和所述压力数据；
11、根据所述第一初始电压、所述第二初始电压、所述第一开路电压和所述第二开路电压对所述目标对象进行材料分类，得到所述对象材料类别；
12、根据所述对象材料类别对第一预设映射关系进行查询，得到目标对象的泊松比数据；
13、根据所述第一初始电压、所述第二初始电压、所述第一开路电压、所述第二开路电压和所述预设高度，确定目标接触高度；所述目标接触高度用于表征所述目标对象与所述第一检测柱接触的高度；
14、根据所述压力数据、所述泊松比数据和所述目标接触高度，确定所述目标对象的所述对象柔软度。
15、在一些实施例，所述根据所述第一初始电压、所述第二初始电压、所述第一开路电压、所述第二开路电压和所述预设高度，确定目标接触高度，包括：
16、对所述第一初始电压、所述第二初始电压、所述第一开路电压、所述第二开路电压和所述预设高度进行筛选，得到候选数据；所述候选数据包括所述第一开路电压、所述第二开路电压和所述预设高度；
17、根据预设电荷密度、预设电容值、所述第一开路电压、所述第二开路电压和所述预设高度，确定所述目标接触高度。
18、在一些实施例，所述根据所述第一初始电压、所述第二初始电压、所述第一开路电压、所述第二开路电压和所述预设高度，确定目标接触高度，包括：
19、对所述第一初始电压和所述第二初始电压进行电压差异计算，得到第一电压差数据；
20、对所述第一开路电压和所述第二开路电压进行电压差异计算，得到第二电压差数据；
21、根据所述第一电压差数据和所述第二电压差数据，确定目标电压差变化数据；所述目标电压差变化数据用于表征所述第一电压差数据和所述第二电压差数据之间的变化程度；
22、根据所述目标电压差变化数据对第二预设映射关系进行查询，得到所述目标接触高度。
23、在一些实施例，所述根据所述第一初始电压、所述第二初始电压、所述第一开路电压和所述第二开路电压对所述目标对象进行材料分类，得到所述对象材料类别，包括：
24、根据所述第一初始电压和所述第二初始电压进行电压差异计算，得到第一电压差数据；
25、根据所述第一开路电压和所述第二开路电压进行电压差异计算，得到第二电压差数据；
26、通过预设检测模型对所述第一电压差数据和所述第二电压差数据进行对象材料分类，得到所述对象材料类别。
27、在一些实施例，所述根据所述压力数据、所述泊松比数据和所述目标接触高度，确定所述目标对象的所述对象柔软度，包括：
28、根据所述压力数据、所述泊松比数、所述目标接触高度和预设半径，确定杨氏模量；所述预设半径为所述第一检测柱的半径；
29、将所述杨氏模量作为所述对象柔软度。
30、为实现上述目的，本申请实施例的第三方面提出了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现第二方面的技术方案所述的触觉感知方法。
31、为实现上述目的，本申请实施例的第四方面提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第二方面的技术方案所述的触觉感知方法。
32、本申请实施例提出的触觉感知方法、电子设备和计算机可读存储介质，具有以下有益效果：通过综合分析多个初始电压和开路电压，对目标对象进行材料分类，得到材料类别。接着，根据材料类别查询预设映射关系，获得目标对象的泊松比数据，随后，通过结合电压数据和预设高度，精确确定目标接触高度，提供了目标对象与检测柱接触的实际物理描述。最终，利用压力数据、泊松比数据和目标接触高度，综合测定目标对象的柔软度，从而实现了接触物的材料种类和柔软度的准确检测。
33、本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.触觉传感器，其特征在于，所述触觉传感器包括：
2.根据权利要求1所述的触觉传感器，其特征在于，所述触觉传感器还包括基底，所述第一检测柱和所述第二检测柱设置于所述基底的第一面，所述压力传感单元设置于所述基底的第二面。
3.根据权利要求1至2任一项所述的触觉传感器，其特征在于，所述第一检测柱的顶部和所述第二检测柱的顶部均为半球形。
4.触觉感知方法，其特征在于，应用于权利要求1至3任一项所述的触觉传感器，所述方法包括：
5.根据权利要求4所述的触觉感知方法，其特征在于，所述根据所述第一初始电压、所述第二初始电压、所述第一开路电压、所述第二开路电压和所述预设高度，确定目标接触高度，包括：
6.根据权利要求4所述的触觉感知方法，其特征在于，所述根据所述第一初始电压、所述第二初始电压、所述第一开路电压、所述第二开路电压和所述预设高度，确定目标接触高度，包括：
7.根据权利要求4所述的触觉感知方法，其特征在于，所述根据所述第一初始电压、所述第二初始电压、所述第一开路电压和所述第二开路电压对所述目标对象进行材料分类，得
8.根据权利要求4所述的触觉感知方法，其特征在于，所述根据所述压力数据、所述泊松比数据和所述目标接触高度，确定所述目标对象的所述对象柔软度，包括：
9.电子设备，其特征在于，所述电子设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求4至8任一项所述的触觉感知方法。
10.计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求4至8中任一项所述的触觉感知方法。
...【技术特征摘要】
1.触觉传感器，其特征在于，所述触觉传感器包括：
2.根据权利要求1所述的触觉传感器，其特征在于，所述触觉传感器还包括基底，所述第一检测柱和所述第二检测柱设置于所述基底的第一面，所述压力传感单元设置于所述基底的第二面。
3.根据权利要求1至2任一项所述的触觉传感器，其特征在于，所述第一检测柱的顶部和所述第二检测柱的顶部均为半球形。
4.触觉感知方法，其特征在于，应用于权利要求1至3任一项所述的触觉传感器，所述方法包括：
5.根据权利要求4所述的触觉感知方法，其特征在于，所述根据所述第一初始电压、所述第二初始电压、所述第一开路电压、所述第二开路电压和所述预设高度，确定目标接触高度，包括：
6.根据权利要求4所述的触觉感知方法，其特征在于，所述根据所述第一初始电压、所述第二初始电压、所述第一开路...
【专利技术属性】
技术研发人员：何少帅，訾云龙，夏欣，
申请(专利权)人：广州市香港科大霍英东研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。