三维柔性触觉传感器模型仿真及试验研究

具有三维力检测功能的柔性触觉传感器是机器人的关键技术之一。以力敏导电橡胶为敏感材料,设计了一种柔性三维力传感器,介绍了三维力传感器的结构和数学模型。利用有限元分析软件(ANSYS),结合橡胶材料的Mooney-Rivlin本构模型对传感器模型进行加载力分析,以验证传感器的理论模型。通过提取和分析传感器模型在三维力作用下的应力应变信息,并结合三维力传感器加载试验结果,验证了传感器三维力数学模型的正确性。实验表明,传感器在Z向力5N,X,Y向剪切力3.5N的量程范围内,实验和仿真结果均符合理论模型。