一种具有触觉感知功能的气动软体仿生手及触觉感知方法

专利主权项内容

1.一种具有触觉感知功能的气动软体仿生手，其特征在于：包括五个气动软体手指(1)和手掌(2)，所述气动软体手指(1)连接于所述手掌(2)上；所述气动软体手指(1)包括手背面的气动网络和手心面的柔性传感结构(107)；所述气动网络包括多个相互串联的梯形凸台(102)，每个所述梯形凸台(102)均含有中空的气腔(105)，各所述气腔(105)皆由气道(106)贯通连接，所述气动软体手指(1)根部设有进/出气孔(101)，所述进/出气孔(101)通过气管与气泵连接；所述柔性传感结构(107)包括磁响应智能材料(108)和螺旋缠绕在所述磁响应智能材料(108)上的导线(109)；所述手掌(2)包含底盖(201)和上盖(202)，所述上盖(202)与所述底盖(201)扣合；所述底盖(201)的上设有四个第一凹槽(203)，四个所述第一凹槽(203)内分别安装有一个所述气动软体手指(1)，所述第一凹槽(203)的两侧分别设有第一凸台(204)，所述第一凸台(204)与所述气动软体手指(1)上的连接槽(103)相匹配；所述底盖(201)上还设有一个第二凹槽，所述第二凹槽的两侧设置有第二凸台(209)，所述第二凸台(209)与作为大拇指的所述气动软体手指(1)的连接槽(103)相匹配；所述第二凹槽的一侧设有卡槽(207)，所述第二凹槽另一侧设有圆孔(208)，大拇指挡板(210)的左端插入所述卡槽(207)，所述大拇指挡板(210)的右端设置有第一通孔(211)，所述第一通孔(211)与所述圆孔(208)对齐，所述第一通孔(211)与所述圆孔(208)内设置有螺栓，通过所述螺栓将所述大拇指挡板(210)固定在所述底盖(201)上；所述大拇指挡板(210)的前端设有两个第三凸台(212)，所述第三凸台(212)用于固定作为大拇指的所述气动软体手指(1)；磁响应智能材料(108)包括硅胶和磁性粉末；所述气动软体仿生手根据气动软体手指反馈的电压信号实现对目标物体的接触感知和大小感知，具体包括以下步骤：S1、利用检测设备测试各气动软体手指反馈的电压信号，并实时计算不同气动软体手指反馈信号的变化，当气动软体手指反馈电压信号小于给定值 ，则表示气动软体手指还未与目标物体开始接触，则继续增加气动软体手指的驱动压力，直到反馈电压信号大于给定值 ，此时说明气动软体手指已经与目标物体开始接触；S2、当各气动软体手指开始与目标物体开始接触时，记录当前气动软体手指的反馈的信号，并通过实验数据进行人工训练从而得到气动软体手指变形与反馈电压信号的关系，根据当前的反馈电压信号从而反推气动软体手指的变形，并得到气动软体手指末端位置，进而根据末端位置来确定目标物体的大小。