激光与红外

作者：杨濠琨

单位：1.河南大学物理与电子学院 物理与电子国家级实验教学示范中心,河南 开封 475000；2.北京邮电大学电子工程学院,北京 100876；

关键词：FBG传感;柔性传感器;形状感知;机器人触手

基金：国家自然科学基金资质项目(No.61675063；No.61975052)；河南省科技攻关计划项目(No.162102210021)；河南大学一流学科培育支持计划项目(No.2018YLTD06)资助

为了解决机器人与外界交互时形状感知的需求,本文提出了一种基于FBG的用于解决机器人触手形状感知的方法。采用无粘结剂的形式将光纤光栅植入柔性硅胶片中固定,当柔性硅胶片紧贴所测物体表面时,硅胶片发生的形状变化将带动植入光纤的形状变化。通过光纤波长漂移量和弯曲曲率的关系,结合曲面重构算法构建出所测物体的表面形状,同时对柔性传感器的灵敏度进行了分析。实验证明了形状感知系统的可行性及稳定性,其灵敏度为65.822 pm/m-1,空间分辨率为3 cm,测量误差在2.9 %左右。该传感器结构简单,抗干扰性能良好,可通过改变光纤植入的深度及光栅之间的距离调节其灵敏度和空间分辨率以适应不同的情景,为执行机器人触手形状感知提供了参考。

来源：2020年第10期

《激光与红外》期刊编辑部

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