[发明专利]一种机器人灵巧手及材质检测识别系统

说明书

本发明展示一种机器人灵巧手及材质检测识别系统，其中一种材质检测识别系统，包括若干采集节点，以及连接采集节点的数据终端处理器；每个采集节点包括依次连接的材质识别传感器节点、信号调理电路和无线传输节点；一种机器人灵巧手，包括上述材质检测识别系统；至少一个材质识别传感器节点的第一极板和第二极板分别安装在机器人灵巧手在的两个手指上，当该两个手指夹取物体时第一极板和第二极板平行相对；当机器人灵巧手靠近待测物体直至介电常数传感器电信号不改变，则接触到待测物体得到介点常数后，加压进行弹性模量测量。本发明一种机器人灵巧手及材质检测识别系统，能快速准确的对材质进行检测和识别，成本低，体积小，布线简单，稳定可靠。

技术领域

本发明涉及智能机器人灵巧手检测系统，具体为一种机器人灵巧手及材质检测识别系统。

背景技术

机器人的研发及产业化应用是衡量一个国家科技创新、高端制造装备发展水平的重要标志。为了使机器人能够准确地获取自身工作状况以及所处环境的具体信息，并且根据采集的信息精准地执行特定任务，机器人灵巧手需要配有特定功效的材质识别传感器。现有的机器人灵巧手对通过其他方式对物体进行识别，但是由于机器人所抓取物体的多样性，单一的物体识别较为局限，多种识别手段的结合又比较复杂，并且多功能的传感器结构也相对复杂，在众多识别检测的方法中，还没有能同时测量介电常数和弹性模量并进行材质识别的传感器，更无法将其应用到机器人上。同时现有的机器人灵巧手在通过其他物体识别方式进行传输和判断时，由于采集要求高，因此均采用有线传输布置，存在着布线难度大，体积大，成本高的问题，严重影响灵巧手的小型化和智能化的发展。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种机器人灵巧手及材质检测识别系统，能够快速准确的对材质进行检测和识别，成本低，体积小，布线简单，稳定可靠。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种材质检测识别系统，包括若干采集节点，以及连接采集节点的数据终端处理器；每个采集节点包括依次连接的材质识别传感器节点、信号调理电路和无线传输节点；

所述的材质识别传感器节点包括两个相对设置的第一极板和第二极板，设置在第一极板相对侧的至少两个第一电极，以及设置在第二极板相对侧的至少一个第二电极；

所述的第一电极之间呈间隔设置，且两两作为一组电极对形成平行电极板的电容式结构，构成一组介电常数传感器；用于检测得到第一极板和第二极板之间待测物体的介电常数；

所述的第二电极与相对设置的第一电极作为一组电极对形成相对电极板的电容式结构，构成一组弹性模量传感器；用于检测得到第一极板和第二极板之间待测物体的弹性模量；

所述的信号调理电路用于对采集到的介电常数传感器信号和弹性模量传感器信号进行调理；

所述的无线传输节点用于将调理后的信号通过无线传输的方式分级传输到数据终端处理器；

所述的数据终端处理器将收到的待测物体的介电常数和弹性模量进行对比识别物体的类别。

优选的，所述的材质识别传感器节点通过至少一组介电常数传感器检测得到第一极板和第二极板之间待测物体的介电常数；通过至少一组弹性模量传感器检测得到第一极板和第二极板之间待测物体的弹性模量。

优选的，所述弹性模量传感器的两电极上施加正负电压形成电场，用于通过第一极板和第二极板对待测物体加载压力，根据压力加载前后两电极形成的电容值的变化得到两电极之间的相对位移，由下式检测得到待测物体的弹性模量；

其中，F为加载压力，A为弹性模量传感器两电极的横截面面积，△L 为两电极之间的相对位移，L为待测物体加载压力前的长度，E为待测物体的弹性模量。