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[发明专利]一种电阻-电容双模式柔性触觉传感器及传感器阵列-CN202310647097.4在审
发明人：施怡潇;潘俊杰;孟海良;鲍官军 -专利权人：浙江工业大学
申请日： 2023-06-02 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： G01L1/14 文献下载
摘要：本发明涉及一种电阻‑电容双模式柔性触觉传感器，包括：第一电极层、支撑件和第二电极层；第一电极层具有弹性形变部和第一电容极板；第二电极层包括电阻层，第一电容极板的电阻率小于电阻层；弹性形变部承受压力能够向电阻层凹陷，承受压力达到指定值后第一电容极板接触电阻层，并随压力增大而增多与电阻层的接触面积。本发明的电阻‑电容双模式柔性触觉传感器，在受到较小压力变形较小时，利用第一电容极板和第二电容极板构成的电容检测压力值，当受到较大压力时，第一电容极板和电阻层接触，改变电阻层的电阻，并随压力增大而增大接触面积，使电阻逐渐减小。
一种电阻电容双模柔性触觉传感器阵列

[发明专利]一种多模态信息融合感知的视触觉传感器-CN202310615404.0在审
发明人：杨凯宇;施怡潇;孟海良;鲍官军 -专利权人：浙江工业大学
申请日： 2023-05-29 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： G01L1/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种能够进行多模态信息融合感知的视触觉传感器，包括弹性体、透明支撑板、外壳、摄像头、光源、多维力传感模块和控制电路。所述弹性体与透明支撑板相粘合，且弹性体向上，固定在外壳顶部；所述摄像头安装在外壳底部中央，且指向顶部的弹性体；所述光源布置在透明支撑板周围及底部，且避开了摄像头的视场范围以防止对其成像产生影响；所述多维力传感模块布置在透明支撑板周围；所述控制电路安装在传感器外部，通过软排线与传感器连接。本发明通过实时控制传感器内的光照条件，从而感知所接触表面的三维形状、颜色和纹理等信息。
一种多模态信息融合感知触觉传感器

[发明专利]一种基于磁传感的指尖触觉传感器及其制备方法-CN202310556066.8在审
发明人： 孟海良;施怡潇;周凌轩;钱鑫;鲍官军 -专利权人：浙江工业大学
申请日： 2023-05-17 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： G01L1/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于磁传感的指尖触觉传感器及其制备方法，该指尖触觉传感器包括指尖基座，所述指尖基座设置有凹槽；所述指尖基座的凹槽内，依次设置有磁传感器、支撑板、弹性薄膜和若干个触点；所述指尖基座上安装有盖板；所述盖板设置有若干个孔，使触点露出盖板表面；所述触点的底部设置有凹槽，所述触点的凹槽内安装有永磁体。本发明能实现对多触点的压力检测且制造工艺简单，成本较低，可适用于大规模的商业化应用；采用磁传感方式，在无强磁场的日常环境下抗干扰能力强；可以通过选择不同弹性模量的硅橡胶来调节指尖触觉传感器的量程和灵敏度；传感器外观结构为指尖形态，可以更好地集成到机械手本体中。
一种基于传感指尖触觉传感器及其制备方法

[发明专利]一种基于短路效应的柔性触觉传感器及其制备方法-CN202211604303.5在审
发明人： 孟海良;施怡潇;周凌轩;钱鑫;鲍官军 -专利权人：浙江工业大学
申请日： 2022-12-13 - 公布日： 2023-04-11 - 主分类号： G01L5/22 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于短路效应的柔性触觉传感器，包括用以采集传感信号的电极、充当基底的聚酰亚胺膜、用于构建电阻单元的导电漆膜、用于构建短路单元的导电膜以及用于保护的PE薄膜。所述的电极设置在所述聚酰亚胺膜上，所述导电漆膜设置在所述电极上形成电阻单元，所述导电膜放置在所述电阻单元上，所述的导电膜利用PE膜进行封装。本发明传感器可实现对多触点的压力检测且制造工艺简单，成本较低，可适用于大规模的商业化应用；采用电阻式传感方式，且电阻单元与短路单元在初始状态分离，大大提高了环境的抗干扰能力；传感器基材为柔性材料，允许在曲面上安装，可以更好地集成到机器人本体中。
一种基于短路效应柔性触觉传感器及其制备方法

[发明专利]一种自解耦电磁式多维力传感器-CN202211562101.9在审
发明人：施怡潇;潘俊杰;钱鑫;周凌轩;孟海良;鲍官军 -专利权人：浙江工业大学
申请日： 2022-12-05 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： G01L5/167 文献下载
摘要：本发明公开了一种自解耦电磁式多维力传感器，包括有底座，所述底座上设有至少三个支撑座，每个支撑座以底座中心为圆心等旋转角度分布，每个所述支撑座上分别设置有一个FPC柔性电路板，所述FPC柔性电路板上焊接有三个霍尔效应传感器，三个所述霍尔效应传感器分别处于对应所述支撑座的上端面、左侧面和右侧面外，与现有技术相比，本发明的一种自解耦电磁式多维力传感器不仅将施加在上板的三维力分成法向力和切向力，从而减少用数学模型带来的解耦误差、提高灵敏度，而且通过改变霍尔电压从而达到测量外力大小的效果，通过结合多点称重法设计结构，得到加载力的位置、大小、方向信息。
一种电磁式多维传感器

[发明专利]一种具有线性平夹功能的三关节自适应机械手指-CN202210773845.9在审
发明人：周凌轩;钱鑫;施怡潇;孟海良;鲍官军 -专利权人：浙江工业大学
申请日： 2022-07-01 - 公布日： 2022-10-28 - 主分类号： B25J9/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有线性平夹功能的三关节自适应机械手指，其特征在于，包括：基座；传动机构；与所述传动机构连接的近指段；通过第一关节轴与所述近指段连接的中指段；通过第二关节轴与所述中指段连接的远指段；传动机构包括电机、传动齿轮、传动齿条、传动齿轮轴；电机与所述基座固连；传动齿条与所述电机输出端相连；传动齿轮安装在传动齿轮轴上；传动齿与传动齿轮啮合。本发明的三关节、具有线性平行夹取功能以及自适应包络抓取功能的驱动机械手指，其具有较大的抓取范围与较好的包络性，提高了机器人手的应用范围和可靠性。
一种具有线性功能关节自适应机械手指

[发明专利]一种具有多点触觉感知的灵巧手指尖-CN202210806873.6在审
发明人：钱鑫;周凌轩;祝雯豪;孟海良;鲍官军 -专利权人：浙江工业大学
申请日： 2022-07-08 - 公布日： 2022-10-04 - 主分类号： B25J13/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有多点触觉感知的灵巧手指尖，包括压阻式触觉传感单元，该传感单元包括作为基板、附着于基板上的阵列电极、设于阵列电极上方的压阻层、用于固定基板与压阻层的塑封层、附着于塑封层上方的预压垫片、设于预压垫片上方的硅胶触点层和将传感单元整体封装的指尖基座与指尖夹板，所述硅胶触点层上设有阵列触点与所述阵列电极对应。所述灵巧手指尖可实现对多点接触力的检测且制造成本较低，具有优异的灵敏度。
一种具有多点触觉感知灵巧指尖

[发明专利]一种级联式通讯的通用主从控制器系统-CN202210643970.8在审
发明人：马小龙;叶扬青;孟海良;鲍官军 -专利权人：浙江工业大学
申请日： 2022-06-09 - 公布日： 2022-08-23 - 主分类号： G05B19/042 文献下载
摘要：本发明涉及自动化控制技术领域，具体涉及一种级联式通讯的通用主从控制器系统，包括若干个控制器，其中一个控制器以领队模式工作，其余控制器以从队模式工作，从队模式的控制器通过通讯接口直接或者通过其他从队模式的控制器与领队模式控制器进行连接和传递信息，上位机、领队模式控制器及从队模式的控制器均赋予编号，上位机发送指令时附带指定的从队模式的控制器的编号，从队模式的控制器向上位机或其他控制器发送信息时附带上位机或控制器的编号，非编号对应的领队模式控制器及从队模式的控制器仅对指令或信息作转发处理。本发明有益技术效果为：该级联控制系统突破了控制点位数量的限制，提高了PLC的控制能力，并降低了制造成本。
一种级联通讯通用主从控制器系统

[发明专利]一种柔性三维力传感器及其制备方法-CN202110591450.2有效
发明人： 孟海良;钱鑫;祝雯豪;周凌轩;鲍官军 -专利权人：浙江工业大学
申请日： 2021-05-28 - 公布日： 2022-07-15 - 主分类号： G01L5/22 文献下载
摘要：本发明公开一种柔性三维力传感器及其制备方法，该传感器包括固定在PCB电路板的柔性排线和四个霍尔感应芯片，霍尔感应芯片以90°×4的圆周阵列分布，且传感器芯片的供电及信号输出端口均由柔性排线引出；固定在PCB电路板中部的平行板电容的下电极；导电薄膜‑圆形永磁体‑橡胶半球组件，其中，导电薄膜位于整个组件的下部，通过导线与PCB电路板连接，并与下电极组成平行板电容；支撑层，用于包裹PCB电路板、霍尔感应芯片和下电极，给予导电薄膜‑圆形永磁体‑橡胶半球组件支撑作用；弹性层，用于包裹导电薄膜、圆形永磁体和橡胶半球，使得组件发生切向位移，外力卸载后，组件能够复位。本发明传感器精度高，制造成本低。
一种柔性三维传感器及其制备方法

[发明专利]一种电阻式柔性压力传感单元、传感器及制备方法-CN202111618784.0在审
发明人： 孟海良;周凌轩;祝雯豪;钱鑫;鲍官军 -专利权人：浙江工业大学
申请日： 2021-12-28 - 公布日： 2022-04-12 - 主分类号： G01L1/22 文献下载
摘要：本发明涉及一种电阻式柔性压力传感单元，传感单元包括基板、一对用于采集压力信号的电极、电阻层、短路层和柔性触点；第一电极、第二电极和电阻层附着于基板上，电阻层连通第一电极与第二电极；柔性触点朝向电阻层的一面附着短路层；柔性触点受外界压力变形下压短路层贴合于电阻层，将电阻层短路以减小传感电路的阻值；短路层与电阻层的贴合面积随外界压力改变而变化，进而将传感电路的阻值不同程度地减小。本发明的系统，可实现对多触点的压力检测；采用电阻式传感方式，且电阻单元与短路单元在初始状态分离，大大提高了环境的抗干扰能力；使用寿命长；便于更换柔性触点以调节量程和灵敏度。
一种电阻柔性压力传感单元传感器制备方法

[发明专利]一种可变刚度三自由度气动柔性驱动器及其制备方法-CN202010633651.X有效
发明人： 孟海良;马小龙;鲍官军 -专利权人：浙江工业大学
申请日： 2020-07-02 - 公布日： 2022-01-11 - 主分类号： B25J9/10 文献下载
摘要：一种可变刚度三自由度气动柔性驱动器及其制备方法，旨在解决现有技术中气动柔性驱动器无法贴合仿生设计实现刚度的可变调节，驱动器本身的承载能力较差，以及刚度调节过程的响应速率较低的技术问题。本发明包括驱动器本体，驱动器本体的一端设有沿其长度方向布置的安装槽，安装槽中嵌设有变刚度模块，变刚度模块包括液态金属、防护壳和加热件，液态金属封装在防护壳内部，驱动器本体内部开设有若干个气腔，气腔沿驱动器本体的长度方向布置，插设在驱动器本体上的气管的一端与所述气腔连通，气管的另一端延伸至驱动器本体外部。
一种可变刚度自由度气动柔性驱动器及其制备方法

[发明专利]一种集成陀螺仪的机械手末端空间姿态感知球及方法-CN202010675235.6有效
发明人：马小龙;孟海良;韦威;鲍官军 -专利权人：浙江工业大学
申请日： 2020-07-14 - 公布日： 2022-01-11 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种集成陀螺仪的机械手末端空间姿态感知球及方法，包括外壳，所述外壳内部设有数据采集处理结构，所述数据采集处理结构包括依次相连的电子陀螺仪、数据处理CPU和数据发送蓝牙。采集传感器当前的6个位姿量，将角加速度与加速度计算成绕三轴的角度值，(8)计算得到感知球在地面坐标系下的三个坐标角度。上述技术方案通过集成并安装在小球内部的电子陀螺仪输出姿态数据，通过蓝牙等无线通讯方式将空间姿态的变化数据输出给计算机，计算机进行数据处理和存储，实现空间姿态角度、角速度、角加速度值反馈，为研究灵巧手手抓取物体和操作物体打下基础，对灵巧手的机械性能、运动性能作出评判，分析灵巧手的运动性能指标。
一种集成陀螺仪机械手末端空间姿态感知方法

[发明专利]一种柔性指尖接触传感器及其制备方法-CN201911303848.0有效
发明人： 孟海良;马小龙;鲍官军 -专利权人：浙江工业大学
申请日： 2019-12-17 - 公布日： 2021-07-30 - 主分类号： G01L1/12 文献下载
摘要：一种柔性指尖接触传感器及其制备方法，旨在解决现有技术中指尖接触传感器无法检测空间作用力且制造成本较高，导致无法实现商业化大规模应用的技术问题。本发明包括用以检测压力变化的霍尔传感器，霍尔传感器布设在传感器固定轴上，霍尔传感器包括第一传感器组和第二传感器组，传感器固定轴的一端设有用以安装第一传感器组的第一安装槽，传感器固定轴的周面上设有用以安装第二传感器组的第二安装槽，传感器固定轴的另一端设有用以安装机械手的安装孔，第一传感器组和第二传感器组的引脚通过布置在传感器固定轴上的导通件相连，传感器固定轴的外周面上设有防护层，防护层上设有橡胶磁贴，防护层远离传感器固定轴的一侧设有成型层。
一种柔性指尖接触传感器及其制备方法

[实用新型]一种集成陀螺仪的机械手末端空间姿态感知球-CN202021377042.4有效
发明人：马小龙;孟海良;韦威;鲍官军 -专利权人：浙江工业大学
申请日： 2020-07-14 - 公布日： 2021-05-18 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种集成陀螺仪的机械手末端空间姿态感知球，包括壳体，所述壳体内部设有球内部型腔，所述球内部型腔内设有依次相连的电子陀螺仪、数据处理CPU和数据发送蓝牙。上述技术方案通过集成并安装在小球内部的电子陀螺仪输出姿态数据，通过蓝牙等无线通讯方式将空间姿态的变化数据输出给计算机，计算机进行数据处理和存储，实现空间姿态角度、角速度、角加速度值反馈，为研究灵巧手手抓取物体和操作物体打下基础，对灵巧手的机械性能、运动性能作出评判，分析灵巧手的运动性能指标。
一种集成陀螺仪机械手末端空间姿态感知

[实用新型]一种可变刚度的三自由度气动柔性驱动器-CN202021290275.0有效
发明人： 孟海良;马小龙;鲍官军 -专利权人：浙江工业大学
申请日： 2020-07-02 - 公布日： 2021-04-20 - 主分类号： B25J9/10 文献下载
摘要：一种可变刚度的三自由度气动柔性驱动器，旨在解决现有技术中气动柔性驱动器无法贴合仿生设计实现刚度的可变调节，驱动器本身的承载能力较差，以及刚度调节过程的响应速率较低的技术问题。本实用新型包括驱动器本体，驱动器本体的一端设有沿其长度方向布置的安装槽，安装槽中嵌设有变刚度模块，变刚度模块包括液态金属、防护壳和加热件，液态金属封装在防护壳内部，驱动器本体内部开设有若干个气腔，气腔沿驱动器本体的长度方向布置，插设在驱动器本体上的气管的一端与所述气腔连通，气管的另一端延伸至驱动器本体外部。
一种可变刚度自由度气动柔性驱动器

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