触觉传感器阵列的研究是目前学术界十分感兴趣的研究热点之一,因其有着广阔应用前景而备受国内外研究机构和研究人员的重视。本文在分析国内外触觉传感器技术研究现状、发展趋势、存在问题及原因的基础上,研究了一种基于导电橡胶的新型触觉传感器阵列及其信息获取与分析处理系统,设计并研制出具有面阵面积大、灵敏度高、柔韧性较好,受冲击时不易损坏、耐磨损、分辨率可调等特点的新型触觉传感器阵列,以及结构简单,成本低、灵活性高的信息获取与处理系统。可望为智能机器人服装的研制提供新的解决方法。触觉传感器阵列信息获取与分析处理系统由触觉传感器阵列、PCI-6259数据采集卡、SCB-68板卡连接器、扫描电路、信号采集电路、信号处理电路和屏蔽电缆以及PC机等组成。当触觉传感器阵列受外力作用时,构成敏感元的导电橡胶电阻变小,导通开关电路,电路输出信号的变化可反映外部作用的状况。本文将每个触觉传感器阵列的行列接入扫描电路,通过扫描电路进行块选,将每个敏感元件感测到的电压信号依次送入信号调理电路,再由计算机控制的PCI-6259将已调理好的信号按照逐行扫描的方式采集到计算机中,从而实现阵列传感信号的获取;设计了基于图形化编程语言LabVIEW的数据采集及分析系统,驱动数据采集卡完成对模拟电压信号、数字信号的采集和发出地址控制信号;使用OpenGL技术设计了三维显示处理系统,通过对数据信号的处理、分析和显示,实现接触物体的外形轮廓和接触面压力分布的直观显示;开展了信息获取及分析处理实验研究,完成了对触觉传感器阵列信号的采集、数据处理和接触物轮廓的显示。理论分析和实验研究表明,本文研究的基于导电橡胶的新型触觉传感器阵列及其信息获取与分析处理系统是完全可行的,能够实现对大面积触觉传感信息的准确获取,从而为触觉传感器阵列的研制提供了一种新方法。