Раздел 5

Тактильные датчики (Искусственная кожа)

 

В настоящем разделе рассматриваются датчики, используемые в робототех­нике и выполняющие функции тактильных клеток живой кожи такие, как команда захватывающих усилий и распознавание формы.

 

Конструкция. На изоляционной основе установлена проводя­щая сеть (рис. 11.1,а), несущая потенциал V и состоящая из двух групп взаимно перпендикулярных линейных проводников – (X₁, Х₂, ...) и (Y₁,Y₂, …). В каждой сформиро­ванной таким образом прямоугольной ячейке располагается измерительный электрод, который изолирован от окружающих его проводников и связан с массой через токоизмерительную электрическую цепь.

Эта сборка покрыта листом гибкого материала (резина, по­либутадиен), наполненного проводящими частицами и пропус­кающего ток от проводников с потенциалом V к измерительным ячейкам.

Когда к участку такой искусственной кожи прикладывается давление, оно вызывает сближение проводящих частиц, что при­водит к уменьшению сопротивления в затронутой зоне; это вызывает увеличение тока в измерительных ячейках, контактирую­щих с объектом (рис. 11.1,б). Координаты этих ячеек опреде­ляют зону контакта, а интенсивность тока характеризует величину приложенного давления.

 

Рис. 11.1. Тактильный датчик . а – общий вид; б – принцип определения контакта; в – принцип определения формы.

 

Рис. 11.1,в иллюстрирует использование искусственной ко­жи для распознавания формы (по положениям точек контакта C₁, C₂, ... каждой "фаланги" и по углам a_1, a₂, которые об­разуют между собой последовательные фаланги).