文档介绍：合肥工业大学
硕士学位论文
柔性触觉阵列传感器的信号处理及其补偿
姓名:董万成
申请学位级别:硕士
专业:微电子学与固体电子学
指导教师:黄英
20100401
柔性触觉阵列传感器的信号处理及其补偿摘要首先简要阐述了国内外触觉传感器信号处理和补偿电路的研究现状及发展趋势。对基于力敏导电橡胶的新型三维力柔性阵列触觉传感器进行了信号处理采用虯模数转换等芯片,实现了柔性阵列触觉传感器单维和多维阵列的信号处理电路的设计,并进行了三维柔性触觉传感器信号处理的实验研究。对加载的单维和多维力信息利用行列扫描法获取输出信号,获得触觉传感器阵列结构中各受力单元的位置及受力大小与输出电压关系,利用所设计的信号处理电路将获取的三维力进行放大、选通、模数转换,并通过协议实现对的通讯。针对基于力敏导电橡胶的柔性触觉传感器存在的自身缺陷,本文以信号调理芯片S布诵模孕藕沤蟹窍咝院臀露炔钩ァ2捎肂窬算法,对传感器的信号进行软件补偿。实验结果表明:神经网络算法和酒碛布慕岷夏苡行岣叽ǜ衅鞯木ǘ取本项研究中设计的信号处理与信号补偿电路具有结构简单,成本低,实用性强等特点。较适用于基于力敏导电橡胶的三维力柔性阵列触觉传感器的信号处理技术,并可应用于其它检测接触压力分布的阵列传感器信息获取等领域中。关键词:触觉,传感器,阵列,信号处理,信号补偿电路和补偿电路的设计。
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图应用在机器人手上的电子皮肤⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图传感器单元结构⋯⋯⋯.⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图传感头的倾斜引起力敏导电橡胶变形⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图传感器阵列设计⋯⋯⋯⋯⋯..⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯图三维力循环加载实验⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图信号处理电路框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图信号处理电路原理图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.较蚣釉厥笛椤图多维柔性触觉阵列传感器的信号处理电路框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯慕峁雇肌图读周期时序⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图写变换开始时序⋯⋯⋯⋯⋯..⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图柔性触觉阵列传感器的信号处理电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图通讯电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图赯方向施加不同的压力,加载力时电压的变化⋯⋯⋯⋯⋯,施加#沽τ氲缪沟谋浠,施加沽τ氲缪沟谋浠图ゾ跽罅写ǜ衅餍藕糯淼缏返腜版图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯酒哪诓拷峁雇肌图仪器放大器的原理图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.藕糯硇酒牟钩サ缏吠肌图信号补偿电路的嫱迹图函数的逼近网络⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..算法的计算流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.较蛟ぱ笶插图清单图图
表通道选择表⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..嗦纺D猓⒐卣嬷当怼刂菩藕耪嬷当怼柚玫脑鲆妗表传感器补偿前的测量数据⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表传感器补偿后的测量数据⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯神经网络的补偿结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..表格清单表
学位论文作者签字:锄翩躲兹芬弋学位论文者签名南滚签字日期劫/口年厂月;日签字日期:伽月弓日独创性声明学位论文版权使用授权书签字日期:力刀年,月乡日金蜕闲┷烫金Ⅱ墨;￡:些厶堂保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅或借阅。本人授权金锿跻堤本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导械难芯抗ぷ骷叭〉玫难芯砍晒据我所知,除了文中特别加以标:基利致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同,占对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本学位论文作者完全了解有关保留、使用学位论文的规定,有权可以将学位论文的全部或部分论文内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ学位论文作者毕业后去向:工作单位:通讯地址:电话:邮编:、
致谢本论文在选题和研究过程中受到黄英教授的悉心指导。黄英老师不仅学识渊博,治学严谨,而且待人诚恳,平易近人。她对科学严谨认真的态度,高尚的品德,以及超凡的人格魅力,是我学习的榜样。这两年多来从黄英老师那里学到的知识必将使我终身受益。衷心感谢黄英导师的培养、支持和教诲侥多来,黄英导师不仅在学业上给予我精心的知道,而且在思想、生活方面给予我无微不至的关怀,在此谨向黄英导师致以诚挚的谢意和崇高的敬意感谢实验室同学黄钰和刘平在我研究生阶段的帮助和支持。感谢第二炮兵驻工大委培办相关首长的关心与帮助。感谢我的同学在学习和生活上的帮助与支持。年感谢学院领导在生活上的关心。作者:董万成
第一章论绪触觉是人类通过皮肤与物体接触所得到的一种感觉。人类可以利用这种感觉来感受物体的形状、温度、运动状态以及物体的质量等。利用人类触觉为原理所发明的触觉传感器已经发展到