什么是触觉传感器？触觉传感器的用途

什么是触觉传感器？

触觉传感器是模仿人类触觉的传感器。

所使用的传感装置是将接触面的压力和振动转换为电信号的传感器，为了用人类的触觉来模仿这种传感器的功能，人们正在做出各种技术努力，包括与传感器相关的技术技术.马苏. 此外，触觉传感器集成了温度敏感性等多种信息，有些还能够估计精致物体的纹理。

触觉超越了评估物体属性和纹理的能力，它在人类基本动作中也发挥着重要作用，例如以适当的力量抓住物体、握笔书写等，对于科技的发展至关重要。

触觉传感器的用途

触觉传感器应用于医疗诊断、机器人，并应用于工业领域。

然而，近年来，人们对于触觉（触觉技术的总称）在以VR（虚拟现实）为代表的游戏空间和虚拟宇宙领域的应用充满期待。

1.触觉传感器的医疗应用

通过评估目标的硬度，可以高灵敏度地检测出乳腺癌或前列腺癌引起的肿块的存在，从而有助于早期发现癌症。此外，通过评价表面粗糙度引起的粗糙度，用于皮炎、干皮病等的定量评价。

2. 触觉传感器在机器人中的应用

在机器人领域，我们开发了一种模仿手指的传感器，并将其用作机器人手的传感器，以提供调整握力的信息。

3、触觉传感器在工业领域的应用

在工业中，监控产品质地有助于质量控制。

4. VR 触觉

在VR（Virtual Reality ）世界中，3D眼镜等产品已经商业化，但通过给VR穿上套装和手套，并配备触觉传感器，可以在VR世界中创造出更多的现实。旨在重建一个充满情感的世界。

触觉传感器原理

触觉传感器利用各种物理现象将与物体接触的力转换为电量，主要由转换装置（传感器：元件）组成。这些电信号通过信号和信息处理电路进行分析。原则上，该传感器可以采用多种检测方法。

例如，有一种方法可以检测由于在导电材料之间的空间中施加压力而引起的电容变化。虽然取决于用途，但压电陶瓷元件（PZT：锆钛酸铅）在许多情况下通常用作传感器元件。压电陶瓷元件，也称为压电元件，在施加压力时会产生电压变化。这称为压电效应。

当施加压力时，压电元件的固体晶体中的离子排列发生变化，就会发生一种称为电极化的现象，其中晶体的一端带正电，另一端带负电。压力信息和振动频率信息通过压电元件转换成电信号，然后通过由ASIC和其他器件组成的模拟和数字处理电路转换成触觉信息。

此外，作为光学原理，通过检测传感器内部光波导中散射光的变化，可以确定物体在传感器表面上的接触位置。

有关触觉传感器的其他信息

1.触觉传感器市场

触觉传感器市场规模预计将从 2019 年的 82.049 亿美元增至 2025 年的 160.838 亿美元。

触觉传感器是支持开发可与人类协同工作的机器人的关键要素之一。例如，美国麻省理工学院正在开发的一款名为RoCycle的机器人，其机器人手内置了一个能够识别材料的触觉传感器，使其能够识别并分离纸张、塑料和金属，研究正在进行中。

韩国浦项工业大学目前正在开发一种人工指纹传感器，该传感器使用纳米弹簧和其他材料来感应微小的压力和振动。该公司宣布，通过使用机器学习分析触觉传感器获得的信息，成功区分了八种纤维，准确率高达 99.8%。随着触觉传感器精度的提高，预计未来需求将会增加，尤其是在机器人行业。

2.MEMS触觉传感器

MEMS（微机电系统）是利用微细加工技术将传感器、电子电路等集成在基板上的装置。

近年来，采用MEMS技术的超灵敏触觉传感器引起了人们的关注。

• 点击此处查看香川大学高雄实验室的研究结果

3. 扩展到触觉领域

除了VR世界之外，Haptics的应用正在扩展到各个熟悉的领域。例如智能手机屏幕上的主页按钮、电动汽车仪表板上的导航系统、用于电子身份验证的触摸笔和 PC 键盘。

在这些领域中，从触觉技术的角度来看，创造小型、轻量、薄型且充满真实感的触觉传感器非常重要。为此，制造商们竞相开发尖端的MEMS技术、压电器件技术和应用软件。