人體具有壓覺(jué),人體皮膚深層çµ(jié)構(gòu)å…§(nèi)å˜åœ¨å¤§é‡å£“力感å—器。當(dÄng)æ©Ÿ(jÄ«)械刺激導(dÇŽo)致皮膚變形時(shÃ),會(huì)引起感å—器åŠç¥žç¶“(jÄ«ng)末梢變形,壓力感å—器進(jìn)入興奮狀態(tà i),引起神經(jÄ«ng)末梢發(fÄ)出神經(jÄ«ng)æ²–å‹•(dòng),傳入大腦皮層感覺(jué)å€(qÅ«)產(chÇŽn)生壓覺(jué)。
æ©Ÿ(jÄ«)器的壓覺(jué)來(lái)自å„種壓力傳感器(PressureTransducer)。壓力傳感器是能感å—壓力信號(hà o),并能按照一定的è¦(guÄ«)律將壓力信號(hà o)轉(zhuÇŽn)æ›æˆå¯ç”¨çš„電信號(hà o)的器件或è£ç½®ï¼Œé€šå¸¸ç”±åŸºäºŽä¸åŒç‰©ç†æ•ˆæ‡‰(yÄ«ng)的壓力æ•æ„Ÿå…ƒä»¶å’Œä¿¡è™Ÿ(hà o)處ç†å–®å…ƒçµ„æˆã€‚下é¢ä»‹ç´¹å¹¾ç¨®å¸¸è¦‹çš„壓力傳感器。
1.基于金屬電阻應(yÄ«ng)變效應(yÄ«ng)的壓力傳感器,我們知é“,金屬導(dÇŽo)體的電阻值R與電阻率Ï和導(dÇŽo)體長(zhÇŽng)度Læˆæ£æ¯”,與截é¢ç©Sæˆå比。當(dÄng)金屬導(dÇŽo)é«”å—力而產(chÇŽn)生拉伸或壓縮ç‰æ©Ÿ(jÄ«)械變形時(shÃ),Lå’ŒS都會(huì)發(fÄ)生改變,從而引起電阻值發(fÄ)生變化,這種ç¾(xià n)象稱為金屬的電阻應(yÄ«ng)變效應(yÄ«ng)。從圖ä¸å¯ä»¥çœ‹å‡ºï¼Œç•¶(dÄng)金屬導(dÇŽo)é«”å—到拉力F作用時(shÃ)產(chÇŽn)生了拉伸變形,長(zhÇŽng)度由L變?yÅu)é•·(zhÇŽng)+ΔL,é¢ç©ç”±S縮å°åˆ°S’,從而導(dÇŽo)致該導(dÇŽo)體電阻值增大。
利用金屬的電阻應(yÄ«ng)變效應(yÄ«ng)å¯ä»¥åˆ¶ä½œå£“力傳感器的感壓元件——金屬電阻應(yÄ«ng)變片,常用的有金屬絲å¼å’Œé‡‘屬箔å¼å…©ç¨®é¡žåž‹ã€‚下é¢çš„圖給出一種金屬絲電阻應(yÄ«ng)變片的基本çµ(jié)構(gòu),由電阻絲å¼æ•æ„ŸæŸµã€åŸºåº•ã€è¦†è“‹å±¤å’Œå¼•ç·šå››éƒ¨åˆ†æ§‹(gòu)æˆã€‚電阻應(yÄ«ng)變å¼å£“力傳感器的工作電æµå¤§ï¼Œè¼¸å‡ºä¿¡è™Ÿ(hà o)也大,éˆæ•åº¦å°±é«˜ã€‚但工作電æµéŽ(guò)大會(huì)使應(yÄ«ng)變片éŽ(guò)熱,甚至燒毀應(yÄ«ng)變片。金屬箔æ•æ„ŸçŠèˆ‡åŸºåº•çš„接觸é¢ç©æ¯”é‡‘å±¬çµ²å¤§ï¼Œå› æ¤æ•£ç†±æ¢ä»¶å¥½ï¼Œå·¥ä½œé›»æµå¯å–得更大一些。
圖書分æ€æ©Ÿ(jÄ«)器人算法2.基于壓阻效應(yÄ«ng)的壓力傳感器,1954年美國(guó)ææ–™å¸(xué)家å²å¯†æ–¯åœ¨å°(duì)ç¡…å’Œéºçš„電阻率與應(yÄ«ng)力變化特性測(cè)試時(shÃ)發(fÄ)ç¾(xià n),當(dÄng)å—到外力作用時(shÃ)電阻率會(huì)發(fÄ)生變化,這種ç¾(xià n)象稱為壓阻效應(yÄ«ng)。利用åŠå°Ž(dÇŽo)體的壓阻效應(yÄ«ng)制作的壓力傳感器的感壓元件稱為åŠå°Ž(dÇŽo)體電阻應(yÄ«ng)變片,其éˆæ•ç³»æ•¸(shù)比金屬電阻應(yÄ«ng)變片大幾åå€ï¼Œä¸”æ©Ÿ(jÄ«)械滯åŽå°ï¼Œä½†æº«åº¦ç©©(wÄ›n)定性和線性度比金屬電阻應(yÄ«ng)變片差得多。
自動(dòng)分æ€æ©Ÿ(jÄ«)器人å‰æ™¯åˆ†æžåœ¨æˆ‘們的日常生活ä¸ï¼Œéš¨è™•å¯ä»¥ç™¼(fÄ)ç¾(xià n)壓阻æ料的應(yÄ«ng)用。例如,一種稱為壓æ•å°Ž(dÇŽo)é›»æ©¡è† çš„å£“é˜»æ料,在ä¸å—力時(shÃ)如åŒçµ•ç·£é«”,但施壓時(shÃ)å…¶é›»é˜»éš¨è‘—å£“åŠ›çš„å¢žåŠ è€Œè®Šå°ã€‚利于這個(gè)特點(diÇŽn),å¯ä»¥åˆ¶ä½œå„種壓控開關(guÄn)。無(wú)壓力時(shÃ)壓æ•å°Ž(dÇŽo)é›»æ©¡è† æ˜¯çµ•ç·£é«”ï¼Œå¦‚åŒé–‹é—œ(guÄn)斷開;當(dÄng)壓力é”(dá)到æŸé–¾å€¼æ™‚(shÃ),其電阻大大é™ä½Žï¼Œå£“æ•å°Ž(dÇŽo)é›»æ©¡è† è½‰(zhuÇŽn)變?yÅu)é–·?dÇŽo)體,如åŒé–‹é—œ(guÄn)接通。
金屬的電阻應(yÄ«ng)變效應(yÄ«ng)與åŠå°Ž(dÇŽo)體的壓阻效應(yÄ«ng)都表ç¾(xià n)為感壓元件的電阻隨外力的變化而改變,兩者的å€(qÅ«)別是:å‰è€…的電阻變化是截é¢å’Œé•·(zhÇŽng)度ç‰çµ(jié)構(gòu)尺寸變化所致,而åŽè€…的電阻變化是電阻率變化所致。
3.基于壓電效應(yÄ«ng)的壓力傳感器,1880年,兩ä½å¹´è¼•çš„法國(guó)科å¸(xué)家兄弟皮埃爾·居里和他的哥哥雅克·居里發(fÄ)ç¾(xià n)晶體具有一個(gè)特殊性質(zhì):當(dÄng)沿一定方å‘?qÅ«)M足一定å°(duì)稱性的晶體ææ–™æ–½åŠ å¤–åŠ›æ™‚(shÃ),晶體æ料會(huì)發(fÄ)生形狀改變,åŒæ™‚(shÃ)其兩個(gè)相å°(duì)的表é¢ä¸Šæœƒ(huì)出ç¾(xià n)æ£è² (fù)相åçš„é›»è·ï¼Œé›»è·é‡èˆ‡å—力大å°æˆæ£æ¯”;當(dÄng)作用力的方å‘改變時(shÃ),電è·çš„極性也隨著改變;當(dÄng)外力撤掉åŽï¼Œå®ƒåˆæœƒ(huì)æ¢å¾©(fù)ä¸å¸¶é›»ç‹€æ…‹(tà i)。這個(gè)性質(zhì)稱為晶體的壓電效應(yÄ«ng)。
晶體是å¦å…·æœ‰å£“電效應(yÄ«ng),是由晶體çµ(jié)構(gòu)çš„å°(duì)稱性所決定的。以石英晶體為例,從下圖以看出,當(dÄng)æ²’(méi)有外力作用時(shÃ),石英晶體的çµ(jié)構(gòu)å°(duì)稱性使其內(nèi)部æ£è² (fù)é›»è·çš„作用相互抵消,å°(duì)外呈ä¸å¸¶é›»ç‹€æ…‹(tà i)。當(dÄng)在外力的作用下發(fÄ)生形狀改變時(shÃ),其çµ(jié)構(gòu)å°(duì)稱性發(fÄ)生改變,內(nèi)部æ£è² (fù)é›»è·çš„作用ä¸å†ç›¸äº’抵消,出ç¾(xià n)了電極化,å°(duì)外呈ç¾(xià n)帶電狀態(tà i)。
利用壓電效應(yÄ«ng)å¯ä»¥åˆ¶ä½œå£“電傳感器。常用的壓電æ料有壓電陶瓷ã€å£“電晶體ã€å£“電復(fù)åˆææ–™ç‰ï¼Œå…¶æ‡‰(yÄ«ng)用éåŠæˆ‘們?nèi)粘I詈é€å’录夹g(shù)é ˜(lÇng)域的方方é¢é¢ã€‚例如,打ç«æ©Ÿ(jÄ«)ã€ç…¤æ°£ç¶ã€ç†±æ°´å™¨ã€æ±½è»Šç‰çš„點(diÇŽn)ç«è¦ç”¨åˆ°å£“電點(diÇŽn)ç«å™¨ï¼Œé›·é”(dá)ã€é€šä¿¡å’Œå°Ž(dÇŽo)航è¨(shè)å‚™ä¸éœ€è¦å¤§é‡å£“電陶瓷濾波器,醫(yÄ«)å¸(xué)é ˜(lÇng)域利用壓電æ料進(jìn)è¡Œå…疫檢測(cè)ã€åˆ¶ä½œäººå·¥è€³è¸ç‰ã€‚
快速分æ€æ©Ÿ(jÄ«)器人圖片分æ€æ©Ÿ(jÄ«)器人的應(yÄ«ng)ç”¨å ´(chÇŽng)景三ç¶ç«‹é«”分æ€æ©Ÿ(jÄ«)器人食å“生產(chÇŽn)線分æ€æ©Ÿ(jÄ«)器人圖片