基于内嵌型光学弯曲传感器的软体手感知

作     者：黄海明 吴林源 林俊豪 方斌 孙富春 HUANG Haiming;WU Linyuan;LIN Junhao;FANG Bin;SUN Fuchun

作者机构：深圳大学电子与信息工程学院广东深圳518060 清华大学智能技术与系统国家重点实验室北京100084 

出 版 物：《深圳大学学报（理工版）》 (Journal of Shenzhen University(Science and Engineering))

年 卷 期：2019年第36卷第3期

页      面：237-244页

核心收录：

学科分类：081104[工学-模式识别与智能系统] 08[工学] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(61803267 61503212) 中国博士后科学基金资助项目(2017M622757) 北京市科技计划资助项目(Z171100000817007)~~ 

主　　题：机器人技术 智能机器人 柔性传感 软体机器手 光导纤维 弯曲感知 姿态识别 

摘      要：软体仿人手的感知能力是实现友好交互和灵巧操作的重要条件.柔性的光学弯曲传感器由发光二极管(light emitting diode,LED)、光导纤维和光敏传感器组成,易嵌于软体手指内.经粗糙化的光导纤维可产生光线溢出,通过测量光能损耗量可获得软体手指的弯曲度;利用归一化标定软体手指初始(伸直)和最大弯曲状态的采样电压值,对归一化后的电压值进行均匀、非均匀和滞环分段,并融合5指弯曲信息实现连续运动检测、动作姿态和物体大小识别.实验结果表明,光学弯曲传感器可检测连续正弦运动状态;正确识别多种手势和抓握姿态;也可识别物体大小,结合滞环分段方法,解决单点分类切换存在振荡不足的问题,提高识别率.这种光学式柔性弯曲传感器具有电磁免疫、易于内嵌的优势,在软体手和软体执行器中具有重要应用价值.