“现代传感技术与系统”课件第三章.ppt

§3.4 热敏、压敏、磁传感与触觉感知系统 3.4.1 传感器的触觉仿生机理及应用 3.4.2 触觉传感的特点及相关研究 3.4.3 智能触觉传感器 3.4.4 具有视觉信号的触觉图像 3.4.5 有源传感 3.4.6 触觉传感的功能延伸----集成化磁传感技术 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. §3.4 热敏、压敏、磁传感与触觉感知系统 触觉:接触、滑动、压觉等机械刺激的总称,与皮肤功能相类似的智能机制。 人依靠表皮的游离神经末梢能感受温度、痛觉、触觉等多种感觉 ，除视觉以外，触觉接受外界的信息量最多。 人类触觉的产生:皮肤内的触觉细胞，感知:触觉、压感、痛觉、温度等。 功能延伸实现：温度传感器、压力传感器、磁传感器 触觉、压感的外部激励来自皮肤的力学性变形，与空间压力梯度、变形大小、速度及激励面积有关。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. §3.4 热敏、压敏、磁传感与触觉感知系统 灵敏的生物触觉： 超过身体长度2.5～3倍的蟋蟀与虾的触须，确认远处物体所在的位置，判别其大小。 眼镜蛇对温度可达0.001℃的分辨力：高灵敏度并不能保证判断的准确性。 给人的启示：不仅要注重信息的获取，而且要注重信息获取后的分析、处理。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. §3.4 热敏、压敏、磁传感与触觉感知系统 今天的多功能集成化传感器和智能化传感器：兼顾了信息获取与处理两种功能。 多功能传感器依靠敏感材料的多种功能，依靠器件内部构造或外部信号处理系统，同时检测多种参量。 智能化传感器具有对环境的自适应能力（即具有学习、识别、判断和逻辑处理功能）。 实例：医学上利用红外温度传感器和光学系统组合在一起的红外摄像机，可以根据体温分布、根据身体体温下降的部分，准确地发现乳腺癌。 对磁场的感受，某些候鸟以此实现牵徙定位。工程霍尔元件的利用 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 3.4.1 传感器的触觉仿生机理及应用 机器人技术对触觉传感的需求： 目的：检测机器人的某些部位（如手或足）与外界物体是否接触，识别物体的形状和在空间的位置，保证机器人的手能牢固地抓住物体，或保证其足能稳稳地踩在地面上。 与应用视觉传感器的比较，系统造价更低，控制更简单，尤适用与暗处或障碍物存在于视觉传感器和对象物之间无法获得视觉信息的地方。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 3.4.1 传感器的触觉仿生机理及应用 ??? 机器人主要用手指来接触物体。故要求在手指表面大范围地分布相同的触觉传感器；用类似人的皮肤那样柔软而富有弹性的材料制作机器人的手，藉以增大与物体的接触面，牢固地握住物体。此外，还希望触觉传感器形体小、重量轻、灵敏度高、集成度高、可靠性高。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 3.4.1 传感器的触觉仿生机理及应用 ??? 当今压力、温度两种传感器在工程界的广泛应用： 约占整个传感器市场的50～60％，近年来朝集成化、小型化、实现特殊检测等方面的发展趋势： 可达8000℃温度上限、用于核聚变研究的激光温度传感器； 80年代已推出的ST3000系列传感器：在同一敏感芯片上具有压力、差压、温度三个量检测功能的集成传感器； 美国库利特（kulite）公司生产的CQ