一种用于触觉感知的磁致伸缩触觉压力传感器阵列的制作方法

1.触觉信息的感知是智能机械手获取物体物理属性的重要途径。本发明基于人体皮肤的传感过程和压磁效应，设计了一种新型磁致伸缩触觉传感单元并将其集成为传感器阵列，可装载于智能机械手手指。在抓取过程中通过分析传感器阵列的输出信号，可获得被抓握物体的属性特征。


背景技术：

2.触觉作为机器人仅次于视觉的一种重要感知形式，在信息交互和传感认知过程中具有十分重要的作用。智能机械手可通过触觉传感器实现对被抓握物体形状、表面纹理、材料等信息的感知。目前的触觉传感器按敏感材料主要可分为压阻式、压电式、光学式、电容式以及压磁式。压阻式传感器静态性能好，但动态力特性差。压电式传感器虽动态性能较好，但不能测量静态力。光学式传感器空间分辨率高，但体积大、功耗高。电容式传感器输出小，负载能力差。压磁式柔性磁致伸缩触觉传感器输出信号较小，灵敏度偏低，测量精度不高，且由于其自身结构问题，对有复杂表面特征的物体难以进行精确感知。可见目前的触觉传感器大多存在一定的不足，如静态力和动态力的测量不能兼顾、传感器体积过大、测量范围较小、精度不高等。例如专利“cn111872958a一种用于智能机械手的柔性磁致伸缩触觉传感器阵列”，如图1所示，其主要组成是6个或9个传感单元、硅胶和柔性印刷电路板；其中，由于(1)它的三根fega丝是倾斜插入底座的，会造成测量灵敏度偏低以及对物体表面的感知能力下降；(2)它的基底和电路板都是柔性的，造成了测量时作用力的分散，加大了测量误差；(3)它的传感器阵列是2*3或者3*3，并且用硅胶软壳封装了，无法实现物体表面纹理识别等精密操作。这些结构造成该传感器主要用于静态力测量和对曲面物体的抓取。


技术实现要素：
：
3.本发明针对目前触觉传感器对于静态力和动态力的测量不能兼顾、灵敏度不高以及对物体复杂表面感知能力偏低的问题，为满足智能机械手对触觉信息的精确感知，设计了一种兼顾静态和动态感知、灵敏度高、对复杂表面感知能力强的新型磁致伸缩触觉传感器阵列。该新型传感器阵列由4个或5个完全相同的传感单元组成，每个传感单元采用三根fega(成分为(fe
83
ga
17
)
99.4
b
0.6
)丝作为传感部件，fega丝采用水平悬臂梁结构，一端安置在基板内，另一端则连接触头。通电线圈为fega丝提供均匀磁场，提高了测量精度和灵敏度，减小了传感单元之间的距离，进一步缩小了传感器阵列的体积且易于集成。通过霍尔元件检测fega丝受力导致的内部磁畴偏转变化，输出电压信号，实现对静态力、动态力的精确测量和复杂表面信息的感知。
4.本发明的技术方案是：
5.一种用于触觉感知的磁致伸缩触觉压力传感器阵列，该阵列包括n个传感单元、印刷电路板和封装外壳，n个传感单元完全相同；n个传感单元均匀间隔、直线分布在印刷电路板上，印刷电路板位于封装外壳内；n＝4或5；
6.所述的传感单元的组成包括传动触头、fega丝、霍尔元件、l型基板、通电线圈；所述的l型基板的立板外壁，固定有霍尔元件；三根平行、均匀间隔、水平分布的fega丝，它们的一端穿过基板的立板，分别与霍尔元件相连，另一端分别和传动触头的底部相连；所述的t型传动触头悬空，其立板与l型基板的立板平行，其顶板水平位于立板的顶端；
7.所述的通电线圈，由导线缠绕在圆筒表面制成，其右端与基板的立板内侧固定，其底部与基板的底板表面贴合，套在三根fega丝上，且居中的fega丝在线圈中心。
8.所述的传动触头的底部到基板底板的距离是1～2mm；传动触头顶板的上表面高出外壳为2～3mm；
9.3根fega丝相同，水平等间隔分布，成分为(fe
83
ga
17
)
99.4
b
0.6
；
10.所述的基板、传动触头、通电线圈的圆筒的材质均为光敏树脂；
11.所述的电路板上，n个传感单元沿水平横向均匀分布，每个传感单元下均设置有3个焊盘，从左到右依次为vcc焊盘、gnd焊盘和sign焊盘；3个焊盘分别与传感单元中霍尔元件的3个引脚连接；电路板的左侧还有一个接地焊盘，右侧还有纵向排列的n 3个焊盘，分别为n个s端(s1端、s2端、...、sn端)、icc端、vcc端、gnd端；其中，接地焊盘依次和n个传感单元下的gnd焊盘串联后，最后接gnd端，n个传感单元下的vcc焊盘依次串联后，最后接vcc端，n个传感单元下的sign焊盘各连接一个s端；
12.n个传感单元的通电线圈的连接为：每个通电线圈的出线端与左侧相邻通电线圈的入线端相连，最右端的通电线圈入线端接icc焊盘，最左侧的通电线圈的出线端与接地焊盘相连；
13.各传感单元等间距水平分布，间距为0～5mm；优选为0.1～1.0mm；
14.所述的电路板长为28～36mm，宽为13～15mm，厚为1～1.6mm；
15.所述的fega丝直径为0.5～0.8mm，长度为10～12mm，相邻两根fega丝中心轴之间的距离为1～1.3mm；
16.所述的通电线圈外径为4.5～5.5mm，内径为4～4.5mm，长为5～7mm，匝数为29～41。
17.所述的传动触头中，上部的顶板的长为4.5～5.5mm，宽为2～4mm，高为0.5～1.5mm；下部的立板长为4.5～5.5mm，宽为1～1.5mm，高为5.5～7.5mm。
18.本发明的实质性特点为：
19.传感单元由fega丝、传动触头、通电线圈、基板和霍尔元件组成，能够对静态力和动态力进行精密测量，且有较高的可靠性。fega丝以悬臂梁结构固定在基板的立板中，与霍尔元件的中心区域直接接触；通电线圈给霍尔元件的检测区域提供均匀磁场，初始化fega丝内部的磁畴方向；传动触头将静态力或动态力传递给fega丝，fega丝内部磁畴发生偏转，通过压磁效应，力信号转换为电压信号，实现对静态力和动态力的精密测量。传感单元以1
×
4或1
×
5的形式排列在硬质pcb板上，一起封装在封装外壳中。封装后的传感器阵列可装载于机械手手指，根据抓取物体过程中获得的压力信息，实现对物体形状、表面纹理、材料等信息的感知。
20.本发明的有益效果具体体现为：
21.1、将fega丝做成平行于基板底板的悬臂梁结构，使传感器可以兼顾静态和动态感知，将接收的静态力和动态力信息转变为连续的电压信号，同时实现对静态力和动态力的
测量。相比于压阻式传感器只适用于静态力测量，压电式传感器只适用于动态力测量，本发明兼顾静态和动态感知的特性使其拥有更广的测量范围和应用领域。
22.2、本发明静态灵敏度为43.5mv/n，动态灵敏度为44.1mv/n，误差不超过1.5％，灵敏度是柔性磁致伸缩传感器的近2倍，极大提高了测量精度。
23.3、fega丝垂直嵌入基板的立板，且加深了其嵌入的距离，大幅提高了其可使用次数，实验测得压力为1.5n时，5000次测量后与初始数据相比，误差在8％以内，耐久度要比柔性磁致伸缩传感器更高。
24.4、采用通电线圈替代永磁体，给霍尔元件的检测区域提供了更加均匀的磁场，并降低了单元之间的磁场干扰，使霍尔元件输出的电压信号更加精确，提高了传感单元的测量精度；减小了传感单元之间的距离，进一步缩小了传感器阵列的体积，使传感器阵列更加微型化，能进行更加精细的操作。
25.5、压力f与输出电压v呈很好的对应关系如实施例1中的图7所示，当通电线圈流过的电流为0.5a、压力为1n时，输出电压达43.5mv，灵敏度为43.5mv/n，远高于商用石英传感器22mv/n和柔性磁致伸缩传感器23.86mv/n的灵敏度。实验结果表明，该传感器能够更精确的对力进行测量。
26.6、将多个传感单元集成在印刷电路板上，减少了信号线路的出线数量，提高了传感器的可靠性和使用寿命。且印刷电路板是硬质的，当传感器进行力信息检测时，印刷电路板作为底板不会受力变形从而导致作用力分散，给传感单元很好的支撑作用，使传感器的输出更加可靠。
27.7、由于传感单元的微型化，将传感单元集成为1
×
4或1
×
5的阵列，形状与人的手指节更加接近，可装载于类人机械手的手指上，控制机械手进行感知，通过传感器阵列的输出信号可以进行物体识别、刚度检测、纹理识别等，使机械手可以进行智能化操作。
28.8、操纵机械手进行物体抓取时，与商用right hand机械手手指内自带的电容式传感器相比，本发明的输出曲线更加灵敏，表明本发明有较高的应用价值。
29.9、相对于柔性磁致伸缩传感器，本发明有更强的对复杂物体表面的感知能力。因结构原因，柔性磁致伸缩传感器在有效范围内的最大下压距离为0.8mm，若物体表面起伏超过此数值，则其不能对物体表面进行感知；本发明的最大有效下压距离为2.0mm，为前者感知范围的2倍有余，可以对更复杂的物体表面进行感知。
附图说明
30.图1是当前技术中柔性磁致伸缩触觉传感器阵列结构图；
31.图2是磁致伸缩触觉传感器阵列结构图；
32.图3是传感单元结构图；
33.图4是传动触头结构图；
34.图5是基板结构图；
35.图6是印刷电路板的电路图；
36.图7是长度为12mm，直径0.5mm的3根fega丝制成的传感单元在0～2n的静态力作用下实际输出电压与理论值的关系曲线；
37.图8是传感单元之间的干扰性测试；
38.图9是幅值1n、频率1hz动态力作用下传感单元与商用石英传感器的输出曲线对比；
39.其中，1
‑
传动触头、2
‑
封装外壳、3
‑
fega丝、4
‑
霍尔元件、5
‑
基板、6
‑
通电线圈、7
‑
印刷电路板。
具体实施方式
40.以下结合图对发明做进一步详述。本实施例仅为对发明的具体说明，不视为对保护范围的限定。
41.本发明所述的用于触觉感知的磁致伸缩触觉传感器阵列如图2所示，阵列包括5个传感单元、印刷电路板和封装外壳，5个传感单元完全相同；5个传感单元均匀间隔分布在印刷电路板上，印刷电路板位于封装外壳内。
42.所述的传感单元的组成如图3所示，包括传动触头1、fega丝3、霍尔元件4、l型基板5、通电线圈6；所述的l型基板5的立板外壁，固定有霍尔元件4；三根平行、均匀间隔、水平分布的fega丝3，它们的一端穿过基板5的立板，分别与霍尔元件4相连，另一端分别和传动触头1的底部相连；所述的t型传动触头1悬空，其立板与l型基板5的立板平行，其顶板水平位于立板的顶端；
43.所述的通电线圈6，其右端与基板的立板内侧固定，其底部与基板的底板表面贴合，套在三根fega丝上，且居中的fega丝在线圈中心。
44.所述的传动触头的底部到基板底板的距离是1.5mm。
45.其中，传动触头1的高度
‑
基板5的高度＝3.5～5mm；
46.由于5个传感单元是沿一条直线水平排列的(相邻传感单元之间的间距为0.1mm)，所以5个传动触头也在一条直线上；传动触头是有部分在外壳2的外面，传动触头的顶板和部分立板是在外壳2的外面的(传动触头顶板的上表面高出外壳2为2.5mm)。
47.传动触头1的结构如图4所示，由两个互相垂直的长方体连接而成，为“t”型结构，顶板与fega丝3平行，立板与fega丝垂直；顶板长为5mm，宽为3mm，厚为1mm；立板长为5mm，宽为1.5mm，高为6mm，传动触头1的材质为光敏树脂；
48.3根fega丝3完全相同，水平等间隔分布，轴心间距为1.1mm，长度为12mm，直径0.5mm；成分为(fe
83
ga
17
)
99.4
b
0.6
；
49.所述的霍尔元件4为长方体，用胶水固定在基板5的立板外壁，其中心轴与位于中间的fega丝中心轴重合，长为4.1mm、宽为3mm、厚为1.15mm，型号eq
‑
730l(灵敏度13mv/gs)；
50.基板5的结构图如图5所示，由两个互相垂直的长方体连接而成，形状为“l”型逆时针旋转90
°
，是传感单元的支撑骨架，分为底板和立板两部分，底板为水平方向，立板垂直底板向上；基板长为10mm，宽为5mm，高为6mm；其底板厚度为1mm，立板厚度为2mm；基板5的材质为光敏树脂；
51.通电线圈6贴合于基板的立板内侧和基板的底板表面，由导线缠绕在薄筒表面制成，薄筒材质为光敏树脂，通电线圈外径为5mm，内径为4.3mm，长为6mm，导线为直径0.17mm的铜丝(35匝)；通电线圈的出线端与左侧相邻通电线圈的入线端相连，直至左侧无相邻通电线圈后接gnd焊盘；最右端的通电线圈入线端接icc焊盘；
52.所述的印刷电路板7的电路图如图6所示，u1～u5表示5个传感单元的位置，传感单
元的基板用胶水固定在方框内，各传感单元沿水平直线相邻分布；u1～u5每个矩形正下方1mm处都有3个焊盘，从左到右依次为vcc焊盘、gnd焊盘和sign焊盘(以u1为例，9为u1的vcc焊盘，10为u1的gnd焊盘，11为u1的sign焊盘)；焊盘之间间隔为1.27mm，中间的焊盘即gnd焊盘的中心轴与对应的传感单元中心轴重合，3个焊盘分别与传感单元中霍尔元件的3个引脚连接(以u1为例，霍尔元件的3个引脚从左到右，依次与9vcc焊盘、10gnd焊盘、11sign焊盘连接)；u1～u5下方的焊盘，从u1到u5标号为9～23；
53.电路板7的左侧有一接地焊盘8，焊盘8在pcb板顶层通过电路与gnd焊盘10连接；u1对应的传感单元的通电线圈出线端与焊盘8连接；u1对应的传感单元的通电线圈入线端与u2对应的传感单元的通电线圈出线端相连接；同理，u2的通电线圈入线端与u3的通电线圈出线端相连接，u3的通电线圈入线端与u4的通电线圈出线端相连接，u4的通电线圈入线端与u5的通电线圈出线端相连接，u5的通电线圈入线端与电路板右侧的icc焊盘连接；
54.电路板的右侧是一列纵向排列的出线焊盘，焊盘的数目为8，比传感单元的数目多3，多出的3个焊盘为pcb板的gnd端、vcc端和icc端；5个传感单元的gnd焊盘在pcb板顶层通过电路彼此连接，最后接至pcb板的gnd端，即10、13、16、19、22彼此连接后接至pcb板的gnd端；同样，5个传感单元的vcc端在pcb板顶层通过电路彼此连接，最后接至pcb板的vcc端，即9、12、15、18、21彼此连接后接至pcb板的vcc端；pcb板的icc端与u5的通电线圈入线端相连接；电路板右侧的其余焊盘，标号为s1～s5，则分别与对应序号的传感单元的sign焊盘连接，即s1与11号焊盘连接，s2与14号焊盘连接，s3与17号焊盘连接，s4与20号焊盘连接，s5与23号焊盘连接，连接电路位于pcb板底层；
55.即，电路板7上，5个传感单元沿水平横向均匀分布，每个传感单元下均设置有3个焊盘，从左到右依次为vcc焊盘、gnd焊盘和sign焊盘；3个焊盘分别与传感单元中霍尔元件的3个引脚连接；电路板的左侧还有一个焊盘8，右侧还有纵向排列的8个焊盘，分别为5个s端(s1端、s2端、s3端、s4端、s5端)、icc端、vcc端、gnd端；其中，焊盘8依次和5个传感单元下的gnd焊盘串联后，最后接gnd端，5个传感单元下的vcc焊盘依次串联后，最后接vcc端，5个传感单元下的sign焊盘各连接一个s端；
56.5个传感单元的通电线圈的连接为：每个通电线圈的出线端与左侧相邻通电线圈的入线端相连，最右端的通电线圈入线端接icc焊盘，最左侧的通电线圈的出线端与接地焊盘8相连；
57.所述的电路板7长为32mm，宽为15mm，厚为1.6mm；
58.所述的5个传感单元用胶水固定在印刷电路板7的对应位置，当传感器进行力信息检测时，电路板作为底板不会受力变形，给传感单元很好的支撑作用，使传感器的输出更加可靠；
59.所述的封装外壳2用于保护并固定内部的传感单元和电路板，仅露出引脚接线和传动触头，电路板用胶水固定在封装外壳内部的底面上；
60.所述的封装外壳2为中空的长方体，壁厚为1mm，长为35mm，宽为18mm，高为9.6mm，顶面留有5个矩形通口，大小与传动触头的顶板相同，用于传动触头和fega丝的连接；右侧面留有长16mm、宽3mm的矩形出口用于导出引脚接线。
61.当传动触头1与物体接触受力，带动fega丝3发生形变，与fega丝一端直接接触的霍尔元件4可检测到因fega丝磁畴偏转引起的磁场变化；霍尔元件的中心是最灵敏的检测
区域，将fega丝在此位置进行接触，提高了检测的灵敏度；fega丝为水平安置的悬臂梁，这样可推导出力信号
‑
电信号的关系，实现对力的感知；将传感单元与印刷电路板7进行电气连接，形成1
×
5的传感器阵列。
62.实施例1：长度为12mm，直径0.5mm的3根fega丝制成的传感单元在0～2n的静态力作用下实际输出电压与理论值的关系曲线。本实施例的主要目的是研究传感单元的实际测量结果与理论值的误差以及灵敏度。
63.实验平台搭建：将如图2所示的封装好的传感器阵列固定在试验台上，采用砝码对传感单元施加压力，通过直流稳压电源给传感器提供初始电压和电流，通过数据采集卡采集传感器的输出电压并在计算机中显示。
64.实验过程与结果：传感器阵列组装好后固定在平台上，将传感器电路板的s1～s5输出端口连接到dh
‑
8303型数据采集卡上，采集卡与计算机连接，通过计算机读取数据。传感器电路板的icc、vcc和gnd端口与直流稳压电源连接，icc端口接0.5a直流电流，vcc端口接4v直流电压，gnd端口接地。采用50g，100g，150g，200g重量的砝码给传感单元施加力，记录计算机中显示的电压信号，与理论值进行对比，结果如图7所示。显示实验测量的电压值与理论值接近，能精确的测量0～2n的静态力信号，灵敏度为43.5mv/n。
65.本发明涉及的软件或协议均为公知技术。
66.实施例2：长度为12mm，直径0.5mm的3根fega丝制成的传感单元之间的干扰性测试。本实施例的主要目的是研究当一个传感单元受力时，其余的传感单元是否会有输出信号。
67.实验平台搭建：将如图2所示的封装好的传感器阵列固定在试验台上，采用砝码对传感单元施加压力，通过直流稳压电源给传感器提供初始电压和电流，通过数据采集卡采集传感器的输出电压并在计算机中显示。
68.实验过程与结果：将传感器阵列组装好后固定在平台上，如实施例1中连接电源和信号输出端，信号输出到计算机中显示。采用200g重量的砝码依次对5个传感单元施加力，同时记录5个传感单元的输出信号，结果如图8所示。显示当一个传感单元受力时，其余的传感单元输出不超过受力单元输出的7.5％，传感单元之间的干扰很小。
69.实施例3：长度为12mm，直径0.5mm的3根fega丝制成的传感单元在幅值为1n、频率为1hz的动态力作用下的输出电压曲线。本实施例的主要目的是研究传感单元的动态力测量性能。
70.实验平台搭建：实验平台包括线性电机，数据采集卡，直流稳压电源，信号发生器，功率放大器和pc计算机。将传感器连接直流稳压电源和数据采集卡，输出信号在计算机显示。功率放大器和信号发生器激励线性电机产生频率为1hz、幅值为1n的正弦变化的力。
71.实验过程与结果：在幅值1n、频率1hz的动态力作用下传感单元的输出电压与时间的关系如图9所示。动态力按正弦规律变化，输出电压也为同频率的正弦波，电压幅值为44.1mv，灵敏度为44.1mv/n。实验结果证明传感器可以较高精度的测量动态力。
72.通过上述内容可见，本发明具有体积小，易于集成，能同时测量静态力和动态力，灵敏度高，对物体复杂表面感知能力强的优点。将传感器阵列装载于机械手手指，测试结果表明，当静态压力为1n时，传感单元的输出电压达43.5mv，静态灵敏度为43.5mv/n；当动态压力为振幅1n、频率1hz的正弦波时，传感单元的输出电压也按同频率的正弦规律变化，动
态灵敏度为44.1mv/n，实现了对触觉力的精确测量。传感单元在有效范围内的最大下压距离为2.0mm，是同类传感器的2倍有余，有较强的感知复杂物体表面的能力，装载于机械手表面后可进行物体识别、刚度检测、纹理识别、物体表面三维重建等，使机械手拥有较好的触觉感知能力，从而进行智能化操作。
73.本发明未尽事宜为公知技术。

技术特征：
1.一种用于触觉感知的磁致伸缩触觉压力传感器阵列，其特征为该阵列包括n个传感单元、印刷电路板和封装外壳，n个传感单元完全相同；n个传感单元均匀间隔、直线分布在印刷电路板上，印刷电路板位于封装外壳内；n＝4或5；所述的传感单元的组成包括传动触头、fega丝、霍尔元件、l型基板、通电线圈；所述的l型基板的立板外壁，固定有霍尔元件；三根平行、均匀间隔、水平分布的fega丝，它们的一端穿过基板的立板，分别与霍尔元件相连，另一端分别和传动触头的底部相连；所述的t型传动触头悬空，其立板与l型基板的立板平行，其顶板水平位于立板的顶端；所述的通电线圈，由导线缠绕在圆筒表面制成，其右端与基板的立板内侧固定，其底部与基板的底板表面贴合，套在三根fega丝上，且居中的fega丝在线圈中心。2.如权利要求1所述的用于触觉感知的磁致伸缩触觉压力传感器阵列，其特征为所述的传动触头的底部到基板底板的距离是1～2mm；传动触头顶板的上表面高出外壳为2～3mm。3.如权利要求1所述的用于触觉感知的磁致伸缩触觉压力传感器阵列，其特征为3根fega丝相同，水平等间隔分布，成分为(fe
83
ga
17
)
99.4
b
0.6
。4.如权利要求1所述的用于触觉感知的磁致伸缩触觉压力传感器阵列，其特征为所述的基板、传动触头、通电线圈的圆筒的材质均为光敏树脂。5.如权利要求1所述的用于触觉感知的磁致伸缩触觉压力传感器阵列，其特征为所述的电路板上，n个传感单元沿水平横向均匀分布，每个传感单元下均设置有3个焊盘，从左到右依次为vcc焊盘、gnd焊盘和sign焊盘；3个焊盘分别与传感单元中霍尔元件的3个引脚连接；电路板的左侧还有一个接地焊盘，右侧还有纵向排列的n 3个焊盘，分别为n个s端(s1端、s2端、...、sn端)、icc端、vcc端、gnd端；其中，接地焊盘依次和n个传感单元下的gnd焊盘串联后，最后接gnd端，n个传感单元下的vcc焊盘依次串联后，最后接vcc端，n个传感单元下的sign焊盘各连接一个s端；n个传感单元的通电线圈的连接为：每个通电线圈的出线端与左侧相邻通电线圈的入线端相连，最右端的通电线圈入线端接icc焊盘，最左侧的通电线圈的出线端与接地焊盘相连。6.如权利要求1所述的用于触觉感知的磁致伸缩触觉压力传感器阵列，其特征为各传感单元等间距水平分布，间距为0～5mm；优选为0.1～1.0mm；所述的电路板长为28～36mm，宽为13～15mm，厚为1～1.6mm。7.如权利要求1所述的用于触觉感知的磁致伸缩触觉压力传感器阵列，其特征为所述的fega丝直径为0.5～0.8mm，长度为10～12mm，相邻两根fega丝中心轴之间的距离为1～1.3mm。8.如权利要求1所述的用于触觉感知的磁致伸缩触觉压力传感器阵列，其特征为所述的通电线圈外径为4.5～5.5mm，内径为4～4.5mm，长为5～7mm，匝数为29～41。9.如权利要求1所述的用于触觉感知的磁致伸缩触觉压力传感器阵列，其特征为所述的传动触头中，上部的顶板的长为4.5～5.5mm，宽为2～4mm，高为0.5～1.5mm；下部的立板长为4.5～5.5mm，宽为1～1.5mm，高为5.5～7.5mm。
技术总结
本发明为一种用于触觉感知的磁致伸缩触觉压力传感器阵列。该阵列包括n个传感单元、印刷电路板和封装外壳，n个传感单元完全相同；所述的传感单元的组成包括传动触头、FeGa丝、霍尔元件、L型基板、通电线圈；所述的L型基板的立板外壁，固定有霍尔元件；三根FeGa丝的一端穿过基板的立板，分别与霍尔元件相连，另一端分别和传动触头的底部相连；所述的T型传动触头悬空，其立板与L型基板的立板平行，其顶板水平位于立板的顶端；所述的通电线圈，套在三根FeGa丝上。本发明通过霍尔元件检测FeGa丝受力导致的内部磁畴偏转变化，输出电压信号，实现对静态力、动态力的精确测量和复杂表面信息的感知。感知。感知。


技术研发人员：翁玲 张原野 王博文 杨惠文 罗旭 齐芳芳
受保护的技术使用者：河北工业大学
技术研发日：2021.03.08
技术公布日：2021/6/24