技术特征：
1.一种曲面阵列式触觉传感器，其特征在于：包括指尖底座层、中间电路层、表面皮肤层；所述指尖底座层安装在机械手的手指上，用于安装所述中间电路层和所述表面皮肤层；所述中间电路层包括集成电路板、单片机和多个压强感知芯片，所述集成电路板安装在所述指尖底座层上，所述单片机和多个所述压强感知芯片均安装在所述集成电路板上，多个所述压强感知芯片用于监测表面皮肤层各受力点的压强值，多个所述压强感知芯片分别与所述单片机独立电连接，所述单片机与外部上位机电连接；所述表面皮肤层包裹在所述中间电路层的表面，用于保护所述中间电路层。2.根据权利要求1所述的曲面阵列式触觉传感器，其特征在于，所述指尖底座层包括底座主体（1）和多个角柱（3），所述底座主体（1）仿人手指尖部设计，多个所述角柱（3）对称设置在所述底座主体（1）上，所述集成电路板安装在多个所述角柱（3）之间；所述底座主体（1）上开设有指尖接插口（2），用于连接所述机械手的指尖部位。3.根据权利要求1所述的曲面阵列式触觉传感器，其特征在于，所述表面皮肤层选用连续橡胶皮肤层，所述连续橡胶皮肤层包裹在所述中间电路层的表面；所述表面皮肤层仿人手指尖部的表层设计。4.根据权利要求1所述的曲面阵列式触觉传感器，其特征在于，所述集成电路板由多块电路板组成，多个所述压强感知芯片阵列分布在多块所述电路板上，所述单片机安装在其中一块所述电路板上。5.根据权利要求1所述的曲面阵列式触觉传感器，其特征在于，所述单片机选用stm32芯片，所述stm32芯片上设置有iic总线，所述压强感知芯片通过iic总线与所述stm32芯片独立电连接。6.根据权利要求5所述的曲面阵列式触觉传感器，其特征在于，所述压强感知芯片选用mpl115a2气压芯片，所述mpl115a2气压芯片通过所述iic总线与所述stm32芯片独立电连接；所述mpl115a2气压芯片利用如下公式计算当前环境的压强补偿值p
comp
：p
comp
=a0+(b1+c12
·
t
adc
)
·
p
adc
+b2
·
t
adc
其中p
adc
和t
adc
分别代表mpl115a2气压芯片中10位压强adc输出值和10位温度adc输出值，a0代表压力偏移系数，b1代表压力敏感系数，b2代表温度偏移系数，c12代表温度敏感系数，a0、b1、b2和c12均是mpl115a2气压芯片内部出厂自带的校正系数。7.一种机械手，其特征在于，包括权利要求1至6任一项所述的曲面阵列式触觉传感器、以及机械手主体部件，所述触觉传感器安装在所述机械手主体部件的指尖部位上。8.一种如权利要求6所述的曲面阵列式触觉传感器的工作方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤s10、压强感知芯片实时采集数据；步骤s20、单片机将压强感知芯片实时采集的数据经过计算转换后传送到上位机；步骤s30、上位机实时接收数据；步骤s40、通过上位机对实时数据进行多态化显示；步骤s50、重复步骤s10至步骤s40，直至上位机关闭串口通信。9.根据权利要求8所述的工作方法，其特征在于，所述步骤s10具体包含如下步骤：步骤s11、判断设备是否已经初始化，不是则进入步骤s12，是则跳至步骤s14；
步骤s12、设备通电并进行设备初始化；步骤s13、读取压强感知芯片内部自带的多个校正系数；步骤s14、使用压强感知芯片中的压强和温度部分模数转换器进行实时数据转换，并实时输出p
adc
和t
adc
；步骤s15、根据每次获取的p
adc
和t
adc
数据，计算每次所采集的数据所对应的压强补偿值p
comp
以及实际压强值p。10.根据权利要求8所述的工作方法，其特征在于，所述步骤s40具体包含如下步骤：步骤s41、判断是否已经配置串口，不是则进入步骤s42，是则跳至步骤s44；步骤s42、配置串口；步骤s43、将前三秒数据的均值作为默认的初始值；步骤s44、将每次实际接收的数据与初始值作差得到相对压强值；步骤s45、将相对压强值采用三维柱状图进行实时动态数据展示。
技术总结
一种曲面阵列式触觉传感器及其工作方法和机械手，触觉传感器包括：指尖底座层、中间电路层、表面皮肤层；指尖底座层安装在机械手的手指上；中间电路层包括集成电路板和多个压强感知芯片，集成电路板安装在指尖底座层上，多个压强感知芯片布设在集成电路板上，所述集成电路板上布置有单片机和串口模块，串口模块连接单片机和上位机，每个压强感知芯片均与单片机独立电连接，单片机和上位机电连接；表面皮肤层包裹在中间电路层的表面。本发明提出了一种触觉传感器，将本发明安装在机械手上后，可提升机械手的抓握能力，且每个压强感知芯片均与单片机独立连接，便于信息获取，避免了各压强感知芯片间的信号串扰问题。强感知芯片间的信号串扰问题。强感知芯片间的信号串扰问题。
技术研发人员：陈文锐 刁强 王耀南 鲁靖文 刘武 李智勇
受保护的技术使用者：湖南大学
技术研发日：2022.05.18
技术公布日：2022/6/17