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中国光学（中英文） 2024年第2期17卷 398-408页

作者：王彦徐浩雨汪俊亮朱伟蒋超安徽工业大学电气与信息工程学院马鞍山243000

为了提高柔性机器人抓握传感中掌心表面的重构精度,本文基于COMSOL仿真,在436 mm×436 mm×2 mm聚丙烯板上,采用7只经聚二甲基硅氧烷(PDMS)封装的光纤光栅(FBG)柔性传感器,选取环形布设的方式,在板末端中心与两角分别受力的情况下,使用... 详细信息

为了提高柔性机器人抓握传感中掌心表面的重构精度,本文基于COMSOL仿真,在436 mm×436 mm×2 mm聚丙烯板上,采用7只经聚二甲基硅氧烷(PDMS)封装的光纤光栅(FBG)柔性传感器,选取环形布设的方式,在板末端中心与两角分别受力的情况下,使用光纤光栅解调仪采集实验中的传感器数据,并通过三次样条插值法进行连续化。设定数个平面Y与拟合圆环相交,计算过点函数获得三维曲面点集,实现了空间曲面的拟合可视化显示。在曲面末端中心受力时,板末端位移最小相对误差为0.549%,最大相对误差为8.300%,最小绝对误差为0.051 cm,最大绝对误差为1.255 cm,板末端两角受力时,板面重构末端位移最小相对误差为2.546%,最大相对误差为14.289%,最小绝对误差为0.005 cm,最大绝对误差为0.729 cm。实验结果为柔性机器人掌心抓握传感提供了应用基础。

关键词：曲率插值曲面拟合 FBG 环形布设曲率标定

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基于FBG柔性传感器的形状重构

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仪器仪表学报 2021年第12期42卷 83-91页

作者：王彦金萍赵慧葛子阳蒋超安徽工业大学电气与信息工程学院马鞍山243000 山东华宁矿业集团有限公司山东271400

基于PDMS材料封装的光纤光栅(FBG)柔性传感器检测物体形状,研究了传感器个数与布局对不同形状物体重构精度的影响。使用COMSOL仿真软件验证了算法的准确性,制备了4个FBG柔性传感器并对其进行曲率标定,将传感器分布在铝合金板上,均等分布... 详细信息

基于PDMS材料封装的光纤光栅(FBG)柔性传感器检测物体形状,研究了传感器个数与布局对不同形状物体重构精度的影响。使用COMSOL仿真软件验证了算法的准确性,制备了4个FBG柔性传感器并对其进行曲率标定,将传感器分布在铝合金板上,均等分布3和4个FBG柔性传感器重构的最小相对误差分别为-6.12%和0.48%,实验结果表明,使用4个传感器的重构效果较好。因此,在7组不同布局选择4个传感器,铝合金板一端分别施加4种不同重量的砝码,间隔为260、100、90 mm和150、150、150 mm的布局方式相对误差小重构效果好,且在第7组的相对误差都是最小,分别为6.22%、-1.01%、-2.52%和-3.22%。本文制备的FBG柔性传感器为软机器人形状重构领域提供了应用基础。

关键词： PDMS FBG柔性传感器 COMSOL仿真曲率标定

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