[发明专利]一种基于接触力信息的图像力触觉检测装置及再现方法

权利要求书

1.一种基于接触力信息的图像力触觉检测装置，其特征在于，包括底座(201)、衬底硅胶垫(206)、薄膜力传感器(207)、表面硅胶垫(208)和EVA海绵垫(209)；

所述底座(201)与机器人(101)的末端法兰盘固定安装，底座侧边设置有多个图像传感器，图像传感器用于采集被测物体(103)的表面图像信息；

所述衬底硅胶垫(206)、薄膜力传感器(207)、表面硅胶垫(208)和EVA海绵垫(209)依次层叠固定于底座(201)下表面，EVA海绵垫(209)通过接触形变感知被测物体(103)的表面形状，并将形变压力传导至薄膜力传感器(207)上，薄膜力传感器(207)用于检测不同部位的形变压力值。

2.如权利要求1所述的一种基于接触力信息的图像力触觉检测装置，其特征在于，所述底座(201)为正方形结构，其每条边的中心位置处均设置有外凸的槽型结构，图像传感器A(202)、图像传感器B(203)、图像传感器C(204)和图像传感器D(205)分别安装于每条边的槽型结构中。

3.如权利要求1所述的一种基于接触力信息的图像力触觉检测装置，其特征在于，所述薄膜力传感器(207)为矩阵形式，其检测范围包括EVA海绵垫(209)的形变感知范围。

4.一种基于权利要求1至3中任一权利要求所述检测装置的图像力触觉再现方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：控制机器人(101)运动到被测物体(103)的上侧，通过多个图像传感器从不同角度采集被测物体(103)的表面图像信息，并通过图像融合算法将采集到表面图像信息拼接为一张能够反映被测物体(103)表面信息的完整图像；

步骤2：控制机器人(101)向被测物体(103)移动，使检测装置的EVA海绵垫(209)与被测物体接触(103)并产生形变，获取薄膜力传感器(207)检测到的不同部位的形变压力值；

步骤3：获取步骤1中完整图像的坐标系与薄膜力传感器(207)坐标系的转换关系，将被测物体(103)不同部位对EVA海绵垫(209)产生的形变压力值与完整图像中的被测物体(103)表面部位相对应；

步骤4：将步骤1中得到的完整图像通过图像处理算法得到图像深度信息，并结合薄膜力传感器(207)检测到的不同部位的形变压力值，得到被测物体(103)表面的三维形状信息；

步骤5：利用被测物体(103)表面的三维形状信息，通过力反馈设备使人感知被测物体(103)表面的形状。