過(guò)去幾年中;人們花費了很多精力開(kāi)發(fā)蝕覺(jué)陣列，這種陣列能獲得比單個(gè)傳感器更大區域 的觸覺(jué)信息，圖6. 19說(shuō)明了這種器件的應用，圖中示出了一個(gè)機械手，在每個(gè)手指的內表面都 復蓋了觖覺(jué)陣列.機械手外表商的傳感片是典型的二值器件,其功能已在6. 4.1節的結尾做了

 

 

雖然傳感陣列可由若干審個(gè)傳感器組成，但處理這一問(wèn)題的最好方法暈構成一個(gè)由甩極 組成的陣列，電極與柔性導電材料(例如石墨基物質(zhì))保持電器接觸，導電材料的電阻隨力而 變化。這種器件往往稱(chēng)為人造皮膚.當物體壓在其表面上時(shí)，將引起局部變形*測出連續的電阻變化，就可測量埼部變形，電阻的改變很容易轉換成電信號，其幅值正比于施加在材料表面上某一點(diǎn)的力。

 

 

圖6.20給出了構成人造皮膚的幾種基本方法，圖6. 20a所示的方案基于“窗U”概念，特點(diǎn) 是在公共底板和電極陣列之間夾著(zhù)導電材料，電極陣列蝕刻在一塊玻璃纖維印刷電路板上。每 個(gè)電極是一矩形區域(因此稱(chēng)為窗口 )，該區域便構成一個(gè)觸點(diǎn)。從公共底板流向每個(gè)電極的電 流是導電材料所受壓力的函數。

 

圖6.20b所示的方法中，窄長(cháng)的電極對和用大規模集電歸技術(shù)制怍的有源電路廠(chǎng)起放在同一基片上導電材料位乎_片的上面，除與電極相通，與基片的故它部分是絕緣的。測量由于材料受壓而引起的電阻變化，并由電極對之間的有源電路轉換成電信

 

圖6. 20c此所示為另一神可技的方法七這種方法中，導電材嵙位于龠畢直相交的細直韌性 電極硨列之間。中間用導電材嵙隔開(kāi)的每個(gè)交點(diǎn)便是一個(gè)敏感點(diǎn)?？捎萌缦路椒y量由于材料受壓而引起的電阻變化:激勵一個(gè)陣列的電極(每次一個(gè)電極):，然后測量流過(guò)另一陣列單元的電流。每個(gè)單元上電流的幅值正比干該單元和受激單元間材料所受的壓力。

 

最后，因6. 20d所示方案需要使用一種各向異性的導電材料。這珅材料具有單向導電持性。這種傳感器由位于底板上的細$形電極的線(xiàn)狀陣列所構成導電材料位于該陣列上面，導 電方向垂直于電板并且用一網(wǎng)狀物將導電材料與電極分開(kāi)，以保證在沒(méi)有外力怍用時(shí)它們之 間甲互相接觸。隨著(zhù)力的增大，接觸面積也增大，使得電阻降低。號圖6.20c所示方法一樣，一 個(gè)陣列由外部激勵并測量另一陣列產(chǎn)生的電流.應當指出,觸覺(jué)靈敏度取擇于隔離用網(wǎng)狀物的厚度

 

圖6.20c和d所示的方法需要依次激廊其中一個(gè)陣列的元素，這種方法通常會(huì )產(chǎn)生一困難問(wèn)題，即由于改變電流路徑會(huì )引起“交叉”感應,使得對復雜的接觸模式所輸出的信號難以作出準確的解釋。解決此問(wèn)題的一種方法是、在每個(gè)交叉點(diǎn)處放一個(gè)二極管以消除流經(jīng)其它路徑 的電流。另一種方法是除了被激勵的單元外，將所有其它路徑接地。逐個(gè)掃描接收陣列的路徑，我們基本上可以“看”到每個(gè)單元交叉點(diǎn)所起的作用。

 

 

到此為止，所討論的各種觸覺(jué)傳感器都涉及到測量垂直于傳感表面的外力。測量切向運 動(dòng)，以確定是否有滑動(dòng)，是觸覺(jué)傳感器另一重要應用。在結束本節前，我們簡(jiǎn)要地介紹Bejczy [1980]所建議的用檢測滑動(dòng)方向和大小的一神方法.圖6. 21所示的器件包括一個(gè)表面有凹陷可自由運動(dòng)的小球，它可以使一個(gè)固定在導電盤(pán)軸上的細桿偏斜。在導電盤(pán)下均勻地放置若干電觸點(diǎn)，物體在球上滑動(dòng)將導致球的旋轉，而球的旋轉則會(huì )使細桿和圓盤(pán)以一定頻率振動(dòng), 該頻率正比于球的轉速，轉動(dòng)的方向確定哪個(gè)觸點(diǎn)與振動(dòng)的圓盤(pán)接觸,相應的電路產(chǎn)生脈沖，分析得到的信號就可確滑動(dòng)的平均方向 "

 

 

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