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申请/专利权人：天津大学

申请日：2023-12-14

公开（公告）日：2024-07-16

公开（公告）号：CN117537962B

专利技术分类：.通过测量材料受应力时其光学性质的变化，例如，应用光弹性应力分析[2006.01]

专利摘要：本发明提供了一种大角度柔性触觉传感装置及测量方法，所述装置由触觉感知测头、光纤系统和图像探测与处理模块组成，通过大视场超构表面与光纤传像技术的有机结合，实现探头的整体微型化和全光学化，结构简洁，使其更加易于直接应用或集成于小型器械之中，提升系统的顺应性、环境适应性与生物相容性；同时，通过视触觉原理与智能感知算法，可实现大角度下的高分辨力、高线性度触觉感知性能，应用该装置的测量方法可用于介入式触诊等狭窄空间领域的大角度力触觉测量。

专利权项：1.一种大角度柔性触觉传感装置，其特征在于：由触觉感知测头、光纤系统和图像探测与处理模块组成，其中，所述触觉感知测头，整体呈半球形空腔结构，从外到内依次为：外表面传光支撑层、弹性变形层、反射涂层、长余辉光涂覆层，空腔内部填充有自然空气层；弹性变形层与外表面传光支撑层固定连接，所述反射涂层是均匀涂覆在弹性变形层内表面的银质材料层；所述长余辉光涂覆层是均匀涂覆在反射涂层表面的长余辉光手性纳米球材料层；所述光纤系统，光纤系统整体呈圆柱管状结构，由柔性套管、传像光纤与超构透镜组成，所述柔性套管位于最外层，主体为空心圆柱状结构，柔性套管与外表面传光支撑层的下方固定连接，外表面传光支撑层稳固装配在光纤系统上，形成由空心半球体与空心圆柱组成的帽式结构；所述传像光纤被包裹在柔性套管内侧，传像光纤的上端面承接超构透镜，下端面后接耦合器；所述图像探测与处理模块，包括CCD相机和计算机，CCD相机和计算机通讯连接，计算机处理来自CCD相机的光学信息，所述计算机通过长余辉光衰减补偿模型对光学信息进行处理，所述长余辉光衰减补偿模型为基于Transformer神经网络的长余辉光衰减补偿模型，由三个子模块构成，其通过图像分块和特征提取的方式预测损失区域，生成完整灰度图像，耦合完整图像对初始长余辉光图像实现修复，再利用评价因子对修复图像的成像素质进行量化评估，从而确定神经网络的损失函数，再进行逐层迭代，提高修复效果和修复速度；所述CCD相机位于光纤系统正后方。

百度查询： 天津大学 大角度柔性触觉传感装置及测量方法