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触觉传感器阵列信息获取与分析处理

作者：刘颖 Publish: 2007-10-25 Hits:-

【中文题名】

触觉传感器阵列信息获取与分析处理

【英文题名】

Information Acquisition and Analysis of Tactile Sensing Array

【学科专业】

仪器科学与技术

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-10-25

【中关键词】

触觉,传感器,阵列,数据采集,LabVIEW,

【英关键词】

Tactile,Sensor,Array,Data Acquisition,LabVIEW,

【分类导航】

工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化元件、部件>发送器（变换器）、传感器>

【论文摘要】

触觉传感器阵列的研究是目前学术界十分感兴趣的研究热点之一,因其有着广阔应用前景而备受国内外研究机构和研究人员的重视。本文在分析国内外触觉传感器技术研究现状、发展趋势、存在问题及原因的基础上,研究了一种基于导电橡胶的新型触觉传感器阵列及其信息获取与分析处理系统,设计并研制出具有面阵面积大、灵敏度高、柔韧性较好,受冲击时不易损坏、耐磨损、分辨率可调等特点的新型触觉传感器阵列,以及结构简单,成本低、灵活性高的信息获取与处理系统。可望为智能机器人服装的研制提供新的解决方法。触觉传感器阵列信息获取与分析处理系统由触觉传感器阵列、PCI-6259数据采集卡、SCB-68板卡连接器、扫描电路、信号采集电路、信号处理电路和屏蔽电缆以及PC机等组成。当触觉传感器阵列受外力作用时,构成敏感元的导电橡胶电阻变小,导通开关电路,电路输出信号的变化可反映外部作用的状况。本文将每个触觉传感器阵列的行列接入扫描电路,通过扫描电路进行块选,将每个敏感元件感测到的电压信号依次送入信号调理电路,再由计算机控制的PCI-6259将已调理好的信号按照逐行扫描的方式采集到计算机中,从而实现阵列传感信号的获取;设计了基于图形化编程语...

【论文题纲】

摘要	3-4
ABSTRACT	4-7
1 绪论	7-14
1.1 触觉传感技术研究发展的现状	7-11
1.1.1 发展历程及主要特点	7-10
1.1.2 发展中的不足与原因	10-11
1.2 触觉传感技术发展新趋势	11-12
1.2.1 机器人技术发展与应用的趋势	11
1.2.2 触觉传感技术发展与应用的趋势	11-12
1.3 本项目的提出及研究意义	12-13
1.4 本文研究的主要内容	13-14
2 触觉传感器研究设计	14-22
2.1 触觉传感器传感原理分析	15-16
2.2 敏感材料的分析	16-17
2.3 触觉传感器阵列的设计	17-21
2.3.1 触觉传感单元的结构设计	18-20
2.3.2 初始触觉信息采集电路原理	20-21
2.4 本章小结	21-22
3 触觉传感器阵列信息获取与分析处理硬件系统	22-38
3.1 系统工作原理	22-23
3.2 系统硬件设备构成	23-26
3.2.1 触觉传感器阵列	23
3.2.2 数据采集卡	23-25
3.2.3 SCB-68 板卡连接器	25-26
3.2.4 屏蔽电缆	26
3.2.5 PC 机	26
3.3 扫描电路设计	26-33
3.4 PCB 板图设计及制版	33-37
3.4.1 PCB 板设计注意事项	33-34
3.4.2 PCB 板设计	34-37
3.5 本章小结	37-38
4 软件系统	38-57
4.1 采集分析系统的LABVIEW 编程环境	38-50
4.1.1 LabVIEW 的发展与应用	38-40
4.1.2 数据采集的原理	40-42
4.1.3 采集程序设计基础	42-45
4.1.4 各部分模块设计	45-47
4.1.5 数据存储	47-50
4.1.6 同步控制及总程序连接	50
4.2 显示单元的VC++编程环境	50-56
4.2.1 OpenGL 简介	50-53
4.2.2 三维机器人的绘制	53-55
4.2.3 信号的读取及显示	55-56
4.3 本章小结	56-57
5 系统调试及误差分析	57-65
5.1 整体调试	57-62
5.1.1 虚拟仪器的参数设置	58-59
5.1.2 实验过程及结果	59-62
5.2 调试过程中遇到的问题及解决方法	62-63
5.2.1 主要问题	62
5.2.2 问题原因及解决方法	62-63
5.3 误差分析	63
5.3.1 信号传输与处理电路引起的误差	63
5.3.2 A/D 转换卡的误差	63
5.3.3 其它原因引起的误差	63
5.4 系统主要技术指标以及扩展性	63-64
5.5 本章小结	64-65
6 全文总结	65-66
致谢	66-67
参考文献	67-70
附录	70-76
A：作者在攻读硕士学位期间参与项目及发表论文	70-71
B：实验数据	71-76

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.386067



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