基于敏感阵列的触觉传感器结构设计及仿真分析

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1、安徽工程大学毕业设计（论文）基于敏感阵列的触觉传感器结构设计及仿真分析摘要触觉是生物体感知外部环境的重要手段，是仿生机器人研究的一个重要内容。相比于视觉、听觉等其他感知形式，触觉能感知更多信息量，如接触力的大小、柔软性、硬度、弹性、粗糙度、温度和湿度等。三维力触觉传感器，将在体育运动、医疗康复、机器人等领域发挥重要的作用。本论文利用材料力学、有限元仿真、模式识别等学科的研究成果，从传感器结构设计的角度出发，研究了基于导电橡胶的三维力柔性触觉传感器的若干理论和技术问题，提出了一种新的三维力柔性触觉传感器模型。

2、本论文的主要研究内容如下：(1)利用有限元仿真技术，对基于二层双面节点对称交叉分布的柔性触觉阵列传感器结构进行仿真，建立传感器的三维力一电阻仿真数字模型。(2)提出基于一种新的柔性触觉传感器N型微结构，建立相应的三维力-电阻数学模型，并利用有限元仿真进行模拟和结构优化。该新型结构首先从结构上对三维力进行了优化，降低了原来高维、多参数传感器信号在实时、精确解耦方面的难度。关键词：柔性触觉传感器;三维力结构设计;ANSYS仿真分析I安徽工程大学毕业设计（论文）DesignofTheStructureDesign

3、andSimulationAnalysisofTactileSensorBasedonSensitiveArrayAbstractTactileisanimportantsensingfortherobotstoperceivetheexternalinformation，inparticular，it’sanimportantresearchcontentofbionicrobot．Corneredtothevisual，auditoryandotherperceivedforms，tactilerece

4、ptioncangetmoreinformation：surfaceroughness，temperatureflexibilityandshapeetc．．Flexiblethree-dimensionalforcetactilesensorplayanimportantroleinsports，medical，rehabilitation，roboticsandotherstudyfields．Thispapermadefulluseofthescientificachievementsinthefie

5、ldsofpatternrecognition，materialmechanics，finiteelementsimulation．Inthesensorstructuredesignpointofview，westudiedsomekeytheoreticalandtechnicalproblemsofthe3Dflexibletactilesensorbasedontheconductiverubber．andpresentanew3Dforceflexibletactilesensormodel．Th

6、emainresearchcontentsandinnovationsareasfollows：(1)Withfiniteelementsimulation，wesimulatedthestructureofflexibletactilesensorarrayoftwolayersinsymmetriccrossdistribution，establisheda3Dstress—resistancesimulationmodelofthesensor．(2)Presentanewflexibletactil

7、esensorbasedontheN—typemicrostructure，establishedthe3Dstress—resistancemathematicalmodel，andsimulatedandoptimizedwithfiniteelementsimulation．Themethoddecouplingthe3Dstressfromthestructure，reducethedifficultyindecouplingofthehighdimensional，multiparameterse

8、nsorsignals．Keywords：Flexibletactilesensor;3DforceStructure；ANSYSSimulationI安徽工程大学毕业设计（论文）目录引言-1-第1章绪论-2-1.1论文研究背景-2-1.1.1研究背景-2-1.1.2基于敏感阵列的触觉传感器的发展趋势-4-1.2论文研究的主要内容-5-1.3论文研究的意义-5-第2章有限元理论及超弹性模型-6-2.1ANSYS有