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公开(公告)号：CN114700975B
公开(公告)日：2023-10-10
申请号：CN202210374864.4
申请日：2022-04-11
申请人： 清华大学
IPC分类号： B25J13/08
摘要： 本发明涉及一种基于柔性光波导的姿态传感器及机器人。该姿态传感器包括光波导、机架及重物；光波导设置在所述机架上，重物可沿预设方向滑动地设置在机架上，重物与光波导的包层的表面相连并与光波导的内芯相对应，预设方向与内芯的轴线相垂直并与包层的表面相平行。该姿态传感器的重物只能沿预设方向滑动地设置在机架上，使得光波导可通过重物的重力分量来实现绝对姿态的感知，与依靠角速度积分实现姿态感知的陀螺仪相比，感知的为绝对姿态，无积分过程及其带来的累计误差问题；由于重物的滑动方向与内芯的轴线相垂直并与包层的表面相平行，这使得光波导的输出与姿态角的正弦值具有良好的线性关系，在使用中具有方便性，也保证了检测的灵敏性。
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公开(公告)号：CN115014623B
公开(公告)日：2023-12-29
申请号：CN202210655743.7
申请日：2022-06-10
申请人： 清华大学
IPC分类号： G01L5/166
摘要： 本发明涉及一种光波导触觉传感器、传感系统、标定方法、及机器人。光波导触觉传感器包括：光波导包层和包覆在光波导包层中的至少两条光波导内芯、至少两个光源和至少两个光敏元件；各光波导内芯在第一平面上的投影相交叉，其中，第一平面垂直于光波导包层的第一方向；各光波导内芯的输入端均布置有至少一个光源，各光波导内芯的输出端布置有至少一个光敏元件，各光源射出的光线通过对应的光波导内芯传导至对应的光敏元件中；各光波导内芯用于在光波导包层受到外力作用时，发生形变以改变光敏元件接收到的光线的强度。本发明的结构和制作过程均较为简单，也易于与机器人以及可穿戴设备集成，同时不影响机器人以及人的灵活操作能力。
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公开(公告)号：CN115014623A
公开(公告)日：2022-09-06
申请号：CN202210655743.7
申请日：2022-06-10
申请人： 清华大学
IPC分类号： G01L5/166
摘要： 本发明涉及一种光波导触觉传感器、传感系统、标定方法、及机器人。光波导触觉传感器包括：光波导包层和包覆在光波导包层中的至少两条光波导内芯、至少两个光源和至少两个光敏元件；各光波导内芯在第一平面上的投影相交叉，其中，第一平面垂直于光波导包层的第一方向；各光波导内芯的输入端均布置有至少一个光源，各光波导内芯的输出端布置有至少一个光敏元件，各光源射出的光线通过对应的光波导内芯传导至对应的光敏元件中；各光波导内芯用于在光波导包层受到外力作用时，发生形变以改变光敏元件接收到的光线的强度。本发明的结构和制作过程均较为简单，也易于与机器人以及可穿戴设备集成，同时不影响机器人以及人的灵活操作能力。
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公开(公告)号：CN109531547B
公开(公告)日：2022-03-01
申请号：CN201811601246.9
申请日：2018-12-26
申请人： 清华大学 , 烟台清科嘉机器人联合研究院有限公司
IPC分类号： B25J9/00
摘要： 本发明公开了一种具有双闭环支链结构的三自由度并联机器人，包括：定平台；动平台；三个驱动装置和三个子支链。每个驱动装置包括主动臂和驱动单元，主动臂具有与其转轴相垂直且过参考线的参考面。每个主动臂上铰接有末端支架，定平台与每个主动臂、对应的末端支架、加强杆构成上平行四边形。每个末端支架与动平台之间连接有一个子支链，每个子支链中上轴杆设在末端支架上，下轴杆设在动平台上，两链杆与两轴杆形成下平行四边形，轴杆与链杆球面铰接。当动平台位于定平台正下方时，三个上平行四边形、三个下平行四边形分别相对参考线呈中心对称。每个上轴杆与对应参考面之间夹相同角度。本发明的三自由度并联机器人可实现高速高加速运动。
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公开(公告)号：CN117848572A
公开(公告)日：2024-04-09
申请号：CN202311855158.2
申请日：2023-12-29
申请人： 清华大学
摘要： 本申请涉及一种分布式三轴柔性光波导传感器网络及机器人。分布式三轴柔性光波导传感器网络包括多个传感单元、下位机和上位机，传感单元通过串行通信的内部集成电路总线连接至相连的传感单元，最终连接至下位机；下位机连接至上位机。传感单元可以对三轴力进行感知得到传感数据，下位机可以通过串行通信总线接收各传感单元的传感数据，并传送至上位机。上位机可以将接收下位机发送的传感数据，并根据传感数据计算各传感单元中三轴力对应的响应数据。本申请通过将各传感单元作为敏感节点，各敏感节点通过IIC通讯协议串联在一起，每个节点仅需连接至其邻居节点即可完成信号的传输布线，大大降低了多轴柔性传感器在大面积分布式感知中的布线复杂度。
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公开(公告)号：CN114700975A
公开(公告)日：2022-07-05
申请号：CN202210374864.4
申请日：2022-04-11
申请人： 清华大学
IPC分类号： B25J13/08
摘要： 本发明涉及一种基于柔性光波导的姿态传感器及机器人。该姿态传感器包括光波导、机架及重物；光波导设置在所述机架上，重物可沿预设方向滑动地设置在机架上，重物与光波导的包层的表面相连并与光波导的内芯相对应，预设方向与内芯的轴线相垂直并与包层的表面相平行。该姿态传感器的重物只能沿预设方向滑动地设置在机架上，使得光波导可通过重物的重力分量来实现绝对姿态的感知，与依靠角速度积分实现姿态感知的陀螺仪相比，感知的为绝对姿态，无积分过程及其带来的累计误差问题；由于重物的滑动方向与内芯的轴线相垂直并与包层的表面相平行，这使得光波导的输出与姿态角的正弦值具有良好的线性关系，在使用中具有方便性，也保证了检测的灵敏性。
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公开(公告)号：CN111505764B
公开(公告)日：2021-04-27
申请号：CN202010552912.5
申请日：2020-06-17
申请人： 清华大学
摘要： 阵列化光波导柔性触觉传感器的制备方法，触觉传感器包括依次胶接的柔性光波导触觉敏感层、柔性电路层和柔性衬底层。柔性光波导触觉敏感层包括若干条呈阵列式分布的光波导内芯，以及整体式包覆光波导内芯的光波导包层。柔性电路层包括发光供电端和光信号接收处理端，发光供电端产生光信号，光信号经光波导传输至光信号接收处理端，被光信号接收处理端转变为电信号，并以无线信号方式发送出去。柔性衬底层由柔性材料制成，起保护与辅助固定作用。本发明的触觉传感器可用于触觉信息采集与处理，具有柔顺性高、灵敏度高、空间分辨密度高等优点。结构简单，功耗低，与待测环境集成方便，且在传感面积增加时具有数据代价低的优势。
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公开(公告)号：CN111505764A
公开(公告)日：2020-08-07
申请号：CN202010552912.5
申请日：2020-06-17
申请人： 清华大学
摘要： 阵列化光波导柔性触觉传感器及其制备方法和应用，触觉传感器包括依次胶接的柔性光波导触觉敏感层、柔性电路层和柔性衬底层。柔性光波导触觉敏感层包括若干条呈阵列式分布的光波导内芯，以及整体式包覆光波导内芯的光波导包层。柔性电路层包括发光供电端和光信号接收处理端，发光供电端产生光信号，光信号经光波导传输至光信号接收处理端，被光信号接收处理端转变为电信号，并以无线信号方式发送出去。柔性衬底层由柔性材料制成，起保护与辅助固定作用。本发明的触觉传感器可用于触觉信息采集与处理，具有柔顺性高、灵敏度高、空间分辨密度高等优点。结构简单，功耗低，与待测环境集成方便，且在传感面积增加时具有数据代价低的优势。
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公开(公告)号：CN109531547A
公开(公告)日：2019-03-29
申请号：CN201811601246.9
申请日：2018-12-26
申请人： 清华大学 , 烟台清科嘉园技术研究有限公司
IPC分类号： B25J9/00
CPC分类号： B25J9/003
摘要： 本发明公开了一种具有双闭环支链结构的三自由度并联机器人，包括：定平台；动平台；三个驱动装置和三个子支链。每个驱动装置包括主动臂和驱动单元，主动臂具有与其转轴相垂直且过参考线的参考面。每个主动臂上铰接有末端支架，定平台与每个主动臂、对应的末端支架、加强杆构成上平行四边形。每个末端支架与动平台之间连接有一个子支链，每个子支链中上轴杆设在末端支架上，下轴杆设在动平台上，两链杆与两轴杆形成下平行四边形，轴杆与链杆球面铰接。当动平台位于定平台正下方时，三个上平行四边形、三个下平行四边形分别相对参考线呈中心对称。每个上轴杆与对应参考面之间夹相同角度。本发明的三自由度并联机器人可实现高速高加速运动。
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