CN205691140U - 电子肌肉传感装置 - Google Patents

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张贯京
陈兴明
高伟明
李慧玲
刘志凡
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    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means

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Abstract

本实用新型公开了一种电子肌肉传感装置，包括电子肌肉传感器，所述电子肌肉传感器包括软磁铁、胶层、第一压电薄膜、第一电磁铁、第一压电信号线、第一电磁信号线、控制器、第二压电信号线、第二电磁信号线、第二电磁铁以及第二压电薄膜；第一压电信号线的一端设置在第一压电薄膜上，另外一端设置在控制器上；第一电磁信号线的一端设置在第一电磁铁上，另外一端设置在控制器上；第二压电信号线的一端设置在第二压电薄膜上，另外一端设置在控制器上；第二电磁信号线的一端设置在第二电磁铁上，另外一端设置在控制器上。本实用新型所述电子肌肉传感装置应用在机器人上，方便使用，提高了机器人触觉感知的灵敏性。

Description

电子肌肉传感装置
技术领域
本实用新型涉及电子传感器领域，尤其涉及一种电子肌肉传感装置。
背景技术
电子肌肉传感器是指通过相似生物肌肉的设计覆盖在机器人的机械手臂上，借助“肌肉”中的传感器收集的信息，从而能够利用所谓的“触觉”来鉴别周围的状况，找到最佳的前进线路并掌握挪动位置，从而灵敏避开后退时遇到的各种阻碍。然而现有的电子肌肉装置存在触觉感知不够灵敏的缺点。
基于此，有必要设计一种应用在机器人上的电子肌肉传感装置，使机器人拥有智能的电子肌肉，实现机器人的电子肌肉与用户互动，提高机器人触觉感知的灵敏性。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种电子肌肉传感装置，应用在机器人上，旨在解决机器人的电子肌肉与用户互动不够灵敏的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种电子肌肉传感装置，包括电子肌肉传感器，所述电子肌肉传感器包括软磁铁、胶层、第一压电薄膜、第一电磁铁、第一压电信号线、第一电磁信号线、控制器、第二压电信号线、第二电磁信号线、第二电磁铁以及第二压电薄膜；其中：
所述软磁铁设置在所述胶层的下部，所述第一压电薄膜、第一电磁铁、控制器、第二电磁铁以及第二压电薄膜均设置在所述胶层的上部；
所述第一压电信号线的一端设置在所述第一压电薄膜上，另外一端设置在所述控制器上；
所述第一电磁信号线的一端设置在所述第一电磁铁上，另外一端设置在所述控制器上；
所述第二压电信号线的一端设置在所述第二压电薄膜上，另外一端设置在所述控制器上；
所述第二电磁信号线的一端设置在所述第二电磁铁上，另外一端设置在所述控制器上。
优选地，所述第一电磁铁设置在所述第一压电薄膜的上端，且完全覆盖所述第一压电薄膜。
优选地，所述第二电磁铁设置在所述第二压电薄膜的上端，且完全覆盖所述第二压电薄膜。
相较于现有技术，本实用新型电子肌肉传感装置应用在机器人上，使机器人拥有智能的电子肌肉，能够实现机器人的电子肌肉与用户互动，提高机器人触觉感知的灵敏性。
附图说明
图1是本实用新型电子肌肉传感装置优选实施例的结构示意图。
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
参照图1所示，图1是本实用新型电子肌肉传感装置优选实施例的结构示意图。在本实施例中，所述电子肌肉传感装置包括电子肌肉传感器100，该电子肌肉传感器100包括软磁铁1、胶层2、第一压电薄膜3、第一电磁铁4、第一压电信号线5、第一电磁信号线6、控制器7、第二压电信号线8、第二电磁信号线9、第二电磁铁10以及第二压电薄膜11；其中：
所述软磁铁1设置在所述胶层2的下部，所述第一压电薄膜3、第一电磁铁4、控制器7、第二电磁铁10以及第二压电薄膜11均设置在所述胶层2的上部；
所述第一压电信号线5的一端设置在所述第一压电薄膜3上，另外一端设置在所述控制器7上；
所述第一电磁信号线6的一端设置在所述第一电磁铁4上，另外一端设置在所述控制器7上；
所述第二压电信号线8的一端设置在所述第二压电薄膜11上，另外一端设置在所述控制器7上；
所述第二电磁信号线9的一端设置在所述第二电磁铁10上，另外一端设置在所述控制器7上。
在本实施例中，电子肌肉传感装置的工作原理为当机器人电子肌肉与用户互动时，当用户触摸或接触到靠近第一压电薄膜3一侧的软磁铁1时，软磁铁1将所感受的触摸力传递至与软磁铁1相邻且设置在软磁铁1上部的胶层2，胶层2接收所述软磁铁1传递的触摸力。并将所述触摸力传递至第一压电薄膜3处，而不是第二压电薄膜11处；由于所述第一压电信号线5的一端设置在所述第一压电薄膜3上，另外一端设置在所述控制器7上，因此第一压电薄膜3将该触摸力转化成第一信号传递至所述控制器7处；由于所述第一电磁信号线6的一端设置在所述第一电磁铁4上，另外一端设置在所述控制器7上，当控制器7接收到第一信号后从而控制第一电磁铁4产生磁力与所述软磁铁1相吸引。在本实施例中，第一电磁铁4产生的磁力能够穿透第一压电薄膜3至软磁铁1处，从而实现第一电磁铁4与所述软磁铁1相吸引。由于软磁铁1的形状发生改变，从而与用户产生了互动；当用户与机器人电子皮肤停止互动后，则第一压电薄膜3无法接收到压力，通过第一压电信号线5不能将信号传递至控制器7处，控制器7控制第一电磁铁4停止产生磁力，即电磁铁不工作，无法与软磁铁1进行磁力吸附作用，机器人电子肌肉与用户改变成原本没有接触的状态；同样的，当用户接触到靠近第二压电薄膜11的一侧的软磁铁1时，也可以产生与接触到靠近第一压电薄膜3一侧的软磁铁1产生类似的效果，实现机器人电子肌肉与用户互动，使机器人拥有智能肌肉或皮肤，提高触觉感知的灵敏性。
在本实施例中，所述电子肌肉传感装置可以是机器人，也可以是其他交互式智能装置，包括，但不仅限于，电子肌肉传感器100，所述电子肌肉传感器100包括软磁铁1、胶层2、第一压电薄膜3、第一电磁铁4、第一压电信号线5、第一电磁信号线6、控制器7、第二压电信号线8、第二电磁信号线9、第二电磁铁10以及第二压电薄膜11；所述软磁铁1设置在所述胶层2的下部，即软磁铁1设置在装置的最外层，能够最先与用户的手指与皮肤相接触，胶层2可以为3MHVB胶层2，具有防水、防振动、耐热以及粘着力强的特点。第一压电薄膜3与第二压电薄膜11均设置所述胶层2上，且第一压电薄膜3与第二压电薄膜11设置的位置不同。所述第一电磁铁4设置在所述第一压电薄膜3的上端，且完全覆盖所述第一压电薄膜3；第一电磁铁4产生的磁力能够穿透第一压电薄膜3至软磁铁1处。所述第二电磁铁10设置在所述第二压电薄膜11的上端，且完全覆盖所述第二压电薄膜11。第二电磁铁10产生的磁力能够穿透第二压电薄膜11至软磁铁1处。所述第一压电薄膜3通过第一压电信号线5与所述控制器7连接，所述第一电磁铁4通过所述第一电磁信号线6与控制器7连接。同样的，所述第二压电薄膜11通过第二压电信号线8与所述控制器7连接；所述第二电磁铁10通过所述第二电磁信号线9与控制器7连接。也即：所述第一压电信号线5的一端设置在所述第一压电薄膜3上，另外一端设置在所述控制器7上；所述第一电磁信号线6的一端设置在所述第一电磁铁4上，另外一端设置在所述控制器7上；所述第二压电信号线8的一端设置在所述第二压电薄膜11上，另外一端设置在所述控制器7上；所述第二电磁信号线9的一端设置在所述第二电磁铁10上，另外一端设置在所述控制器7上。
本实用新型所述电子肌肉传感装置通过应用软磁铁作为类似的电子皮肤结构，实现该装置的电子肌肉与用户互动，使该装置拥有智能肌肉，提高触觉感知的灵敏性。
以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效功能变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种电子肌肉传感装置，其特征在于，所述电子肌肉传感装置包括电子肌肉传感器，所述电子肌肉传感器包括软磁铁、胶层、第一压电薄膜、第一电磁铁、第一压电信号线、第一电磁信号线、控制器、第二压电信号线、第二电磁信号线、第二电磁铁以及第二压电薄膜；其中：
所述软磁铁设置在所述胶层的下部，所述第一压电薄膜、第一电磁铁、控制器、第二电磁铁以及第二压电薄膜均设置在所述胶层的上部；
所述第一压电信号线的一端设置在所述第一压电薄膜上，另外一端设置在所述控制器上；
所述第一电磁信号线的一端设置在所述第一电磁铁上，另外一端设置在所述控制器上；
所述第二压电信号线的一端设置在所述第二压电薄膜上，另外一端设置在所述控制器上；
所述第二电磁信号线的一端设置在所述第二电磁铁上，另外一端设置在所述控制器上。
2.如权利要求1所述的电子肌肉传感装置，其特征在于，所述第一电磁铁设置在所述第一压电薄膜的上端，且完全覆盖所述第一压电薄膜。
3.如权利要求1所述的电子肌肉传感装置，其特征在于，所述第二电磁铁设置在所述第二压电薄膜的上端，且完全覆盖所述第二压电薄膜。
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