(54) ТАКТИЛЬНЫЙ ДАТЧИК(54) TACTICAL SENSOR
Изобретение относитс к автоматике и может быть использовано при очувствлении роботов. Известен тактильный датчик, построенный на базе преобразовател ме ханического воэдействи в электрический импульс tl. Однако этот датчик не позвол ет О1дупывать предмет без механического контакта очувствл емой поверхности с предкетом, что может г ривести к ме ханическим повреждени м как очувствл емой поверхности, так и предмета . . . Наиболее близкими к предлагаемому по технической сущности вл етс так тильный датчик, содержащий заполненный электролитом корпус с гибкой мембраной и расположенные в электролите общий электрод, а также группу рабочих электродов противоположного знака. Устройство используетс в качестве датчика давлени , но может быть использовано и в качестве тактильног Указанный датчик имеет следун дие кон структивные особенности; Торцы цилиндрического корпуса закрыты гибкими мембранами. Выступы, имеющиес в центральной части корпуса, раздел ют внутренний объем датчика на два отсека, сообщающиес через центральное отверстие, в которое вставлен катод. В катоде имеетс отверстие, через которое электролит может протекать из одного отсека в геаугой. Внутри отсеков помещаютс аноды t2. Однако это устройство не позвол ет бщугшвать предмет без непосредст венного механического контакта очувствл емой поверхности с предметом. Цель изобретени - повышение надежности датчика при работе. Поставленна цель достигаетс за счет того, что в тактильном датчике , содержащем заполненный электролитом корпус с гибкой мембраной и расположенные в электролите общий электрод и группу рабочих электродов противоположного знака, рабочие электроды выполнены в виде отрезков гиб-, кой проволоки, которые выведены из электролита через мембрану и снабжены волосковыми окончани ми. На чертеже изображён датчик,, общий вид. Датчик содержит корпус 1 датчика, выполненный из гибкой мембраны (полиэтилен ) и заполненный электролитом , группу 2 рабочих подвижных влектродов , вьтолненных из отрезков гибкой титановой проволоки, которые выведены из электролиха через мембрану , волосковое окончание 3 подвижных электродов во внешней среде, выполненное из тонкой титановой проволоки , общийРэлектрод 4 из титановой фольги. В качестве электролита использован 2н, КЗ, 001 н.З в 60%-ном водном растворе этилового спирта.This invention relates to automation and can be used when sensing robots. A tactile sensor based on a converter of mechanical action into an electrical pulse tl is known. However, this sensor does not allow the O1 to blunt an object without mechanical contact of the sensible surface with the pre-sheet, which can lead to mechanical damage to both the sensible surface and the object. . . The closest to the proposed technical entity is a tactile sensor containing a housing filled with an electrolyte with a flexible membrane and a common electrode located in the electrolyte, as well as a group of working electrodes of opposite sign. The device is used as a pressure sensor, but can also be used as a tactile sensor. The specified sensor has the following structural features; The ends of the cylindrical body closed flexible membranes. The protrusions located in the central part of the housing divide the internal volume of the sensor into two compartments communicating through the central opening into which the cathode is inserted. There is a hole in the cathode through which electrolyte can flow from one compartment to the geogram. Anodes t2 are placed inside the compartments. However, this device does not allow an object to be scooped without direct mechanical contact of the sensitive surface with the object. The purpose of the invention is to increase the reliability of the sensor during operation. This goal is achieved due to the fact that in a tactile sensor containing a housing filled with an electrolyte with a flexible membrane and a common electrode and a group of working electrodes of opposite sign located in the electrolyte, the working electrodes are made in the form of flexible wires that are led out of the electrolyte through the membrane and are provided with hairy endings. The drawing shows the sensor ,, general view. The sensor includes a sensor body 1, made of a flexible membrane (polyethylene) and filled with electrolyte, a group of 2 working movable electrodes, made of flexible titanium wire segments that are removed from an electrolyte through a membrane, a hairline 3 of moving electrodes in an external medium, made of thin titanium wire, common electrode 4 made of titanium foil. The electrolyte used is 2n, short-circuit, 001 n. 3 in a 60% aqueous solution of ethyl alcohol.
Датчик работает следующим образом .The sensor works as follows.
К общему электроду и к подвижным электродам подводитс посто нное напр жение 1 В, при этом происходит пол ризаци электродов и электрическое сопротивление резко повышаетс . При соприкосновении одного или нескольких волосковых окончаний подвижных электродов с предметом происходит депол ризаци указанных электродов и ре1 истрирующий прибор в их цепи фиксирует скачок тока. Go временем происходит вновь пол ризаци электродов и значение тока падает, датчик приходит в.начальное состо ние.A constant voltage of 1 V is applied to the common electrode and to the moving electrodes, in this case polarization of the electrodes occurs and the electrical resistance rises sharply. When one or several hair ends of the moving electrodes touch the object, depolarization of the indicated electrodes occurs and the scattering device in their circuit detects a current jump. Going time, polarization of the electrodes occurs again and the current value drops, the sensor comes to its initial state.
Испытани показали высокую чувствительность датчика, так например, при воздействии на датчик силы 0,001 кгс на осциллографе наблюдаетс скачок напр жени амплитудой 2 МБ. Наличие волосковых окончаний во внешней среде позвол ет ощупывать предметы без непосредственного механического контакта очувствл емой поверхности с предметом, что предохран ет очувствленную поверхность и предмет исследовани от механических повреждений.The tests showed a high sensitivity of the sensor, for example, when a force of 0.001 kgf was applied to the oscilloscope, a voltage jump with an amplitude of 2 MB was observed. The presence of hair endings in the external environment makes it possible to feel objects without direct mechanical contact of the sensing surface with the object, which protects the sensible surface and the object of study from mechanical damage.