触觉传感器,是模仿人类五感中的触觉功能开发得到的一类传感器。按照功能来划分,触觉传感器可以分为接触觉、力觉传感器、压觉传感器、滑觉传感器等类型。压觉传感器主要由弹性体、敏感元件等组成,当弹性体接触物体时,受到作用力形状发生改变,敏感元件感知这一信息并将其转化为电信号,通过对电信号进行分析来判断压力大小及压力分布。
按照材料来看,常见的压觉传感器主要包括导电硅橡胶类压觉传感器、碳素纤维类压觉传感器两大类。当受到外来压力时,这两种材料的压阻发生改变,通过对电信号进行检测可判断压力。对比来看,导电硅橡胶类压觉传感器具有柔性好、抓握性强等优点;碳素纤维类压觉传感器具有质量轻、机械强度高等优点。
按照原理来划分,压觉传感器可以分为压阻式压觉传感器,代表性材料有导电硅橡胶、碳素纤维等;压电式压觉传感器,代表性材料有压电晶体等;半导体式压觉传感器,代表性材料有氧化锌、碳化硅、硅等;压磁式压觉传感器等。利用这些材料制造而成的压觉传感器在灵敏度、耐压性、耐蚀性、柔性、体积、成本等方面各有优缺点。
按照功能来划分,压觉传感器可以分为单一输出值压觉传感器、多输出值压觉传感器两大类。多输出值压觉传感器属于分布式压觉传感器,可以同时感知、分析更大范围内的压力值。机器人智能化程度不断提高,为更大面积地测量压力分布以及压力大小,分布式压觉传感器更受关注,因此多输出值压觉传感器更具发展前景,但其技术难度更高。
新思界
行业分析人士表示,仿生机器人是智能机器人技术升级方向,为模仿人类感知系统,与外界环境进行交互,仿生电子皮肤不可或缺。在仿生电子皮肤构成中,压觉传感器是重要组成部分之一,其功能是模仿人类皮肤对压力的感知。为进一步提高压觉传感器的灵敏度、精度,2D/3D石墨烯等新材料的应用研究不断深入。总的来看,压觉传感器技术研究力度还在不断加大,未来发展道路较为漫长。