什么是觸覺傳感器？

觸覺傳感器是模仿人類觸覺的傳感器。

所使用的傳感裝置是將接觸面的壓力和振動轉(zhuǎn)換為電信號的傳感器，為了用人類的觸覺來模仿這種傳感器的功能，人們正在做出各種技術(shù)努力，包括與傳感器相關(guān)的技術(shù)技術(shù).馬蘇. 此外，觸覺傳感器集成了溫度敏感性等多種信息，有些還能夠估計(jì)精致物體的紋理。

觸覺超越了評估物體屬性和紋理的能力，它在人類基本動作中也發(fā)揮著重要作用，例如以適當(dāng)?shù)牧α孔プ∥矬w、握筆書寫等，對于科技的發(fā)展至關(guān)重要。

觸覺傳感器的用途

觸覺傳感器應(yīng)用于醫(yī)療診斷、機(jī)器人，并應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。

然而，近年來，人們對于觸覺（觸覺技術(shù)的總稱）在以VR（虛擬現(xiàn)實(shí)）為代表的游戲空間和虛擬宇宙領(lǐng)域的應(yīng)用充滿期待。

1.觸覺傳感器的醫(yī)療應(yīng)用

通過評估目標(biāo)的硬度，可以高靈敏度地檢測出乳腺癌或前列腺癌引起的腫塊的存在，從而有助于早期發(fā)現(xiàn)癌癥。此外，通過評價(jià)表面粗糙度引起的粗糙度，用于皮炎、干皮病等的定量評價(jià)。

2. 觸覺傳感器在機(jī)器人中的應(yīng)用

在機(jī)器人領(lǐng)域，我們開發(fā)了一種模仿手指的傳感器，并將其用作機(jī)器人手的傳感器，以提供調(diào)整握力的信息。

3、觸覺傳感器在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

在工業(yè)中，監(jiān)控產(chǎn)品質(zhì)地有助于質(zhì)量控制。

4. VR 觸覺

在VR（Virtual Reality ）世界中，3D眼鏡等產(chǎn)品已經(jīng)商業(yè)化，但通過給VR穿上套裝和手套，并配備觸覺傳感器，可以在VR世界中創(chuàng)造出更多的現(xiàn)實(shí)。旨在重建一個充滿情感的世界。

觸覺傳感器原理

觸覺傳感器利用各種物理現(xiàn)象將與物體接觸的力轉(zhuǎn)換為電量，主要由轉(zhuǎn)換裝置（傳感器：元件）組成。這些電信號通過信號和信息處理電路進(jìn)行分析。原則上，該傳感器可以采用多種檢測方法。

例如，有一種方法可以檢測由于在導(dǎo)電材料之間的空間中施加壓力而引起的電容變化。雖然取決于用途，但壓電陶瓷元件（PZT：鋯鈦酸鉛）在許多情況下通常用作傳感器元件。壓電陶瓷元件，也稱為壓電元件，在施加壓力時會產(chǎn)生電壓變化。這稱為壓電效應(yīng)。

當(dāng)施加壓力時，壓電元件的固體晶體中的離子排列發(fā)生變化，就會發(fā)生一種稱為電極化的現(xiàn)象，其中晶體的一端帶正電，另一端帶負(fù)電。壓力信息和振動頻率信息通過壓電元件轉(zhuǎn)換成電信號，然后通過由ASIC和其他器件組成的模擬和數(shù)字處理電路轉(zhuǎn)換成觸覺信息。

此外，作為光學(xué)原理，通過檢測傳感器內(nèi)部光波導(dǎo)中散射光的變化，可以確定物體在傳感器表面上的接觸位置。

有關(guān)觸覺傳感器的其他信息

1.觸覺傳感器市場

觸覺傳感器市場規(guī)模預(yù)計(jì)將從 2019 年的 82.049 億美元增至 2025 年的 160.838 億美元。

觸覺傳感器是支持開發(fā)可與人類協(xié)同工作的機(jī)器人的關(guān)鍵要素之一。例如，美國麻省理工學(xué)院正在開發(fā)的一款名為RoCycle的機(jī)器人，其機(jī)器人手內(nèi)置了一個能夠識別材料的觸覺傳感器，使其能夠識別并分離紙張、塑料和金屬，研究正在進(jìn)行中。

韓國浦項(xiàng)工業(yè)大學(xué)目前正在開發(fā)一種人工指紋傳感器，該傳感器使用納米彈簧和其他材料來感應(yīng)微小的壓力和振動。該公司宣布，通過使用機(jī)器學(xué)習(xí)分析觸覺傳感器獲得的信息，成功區(qū)分了八種纖維，準(zhǔn)確率高達(dá) 99.8%。隨著觸覺傳感器精度的提高，預(yù)計(jì)未來需求將會增加，尤其是在機(jī)器人行業(yè)。

2.MEMS觸覺傳感器

MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）是利用微細(xì)加工技術(shù)將傳感器、電子電路等集成在基板上的裝置。

近年來，采用MEMS技術(shù)的超靈敏觸覺傳感器引起了人們的關(guān)注。

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3. 擴(kuò)展到觸覺領(lǐng)域

除了VR世界之外，Haptics的應(yīng)用正在擴(kuò)展到各個熟悉的領(lǐng)域。例如智能手機(jī)屏幕上的主頁按鈕、電動汽車儀表板上的導(dǎo)航系統(tǒng)、用于電子身份驗(yàn)證的觸摸筆和 PC 鍵盤。

在這些領(lǐng)域中，從觸覺技術(shù)的角度來看，創(chuàng)造小型、輕量、薄型且充滿真實(shí)感的觸覺傳感器非常重要。為此，制造商們競相開發(fā)尖端的MEMS技術(shù)、壓電器件技術(shù)和應(yīng)用軟件。