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A Flexible Hall Effect-Based Tactile Sensor With a Halbach Array
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AI
DOI：10.1109/JSEN.2026.3655443.png)
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摘要
En 中文
人类皮肤对法向力和剪切力均具有高度敏感性，并且能够自然地分离这两种力分量。然而，现有的多数机器人触觉传感器存在法向力与剪切力耦合、柔性受限以及依赖复杂解耦算法的问题。为克服这些局限性，我们提出了一种基于磁原理的触觉传感器。该传感器具有紧凑结构和柔性特点。顶部的圆形磁膜采用Halbach阵列磁化，能够同时检测法向力和剪切力，并提供优异的自解耦能力。通过调整弹性体层的参数，可针对不同应用调整测量范围和灵敏度。此外，标定实验表明，所提出的传感器在0～15 N的法向力范围内表现出良好的线性度（拟合误差3.27%），0～5 N的剪切力范围与理论曲线高度吻合（拟合误差3.52%）。抓取实验进一步验证了其在检测表面粗糙度及辅助机器人抓取力控制方面的有效性。这些结果表明，所提出的传感器在机器人抓取和触觉感知领域具有显著的应用潜力。
Keyword:
Force control
friction recognition
magnetic field
self-decoupling
sliding detection
tactile sensor
期刊
IF:
4.5
论文数:
2.2W
被引数:
7.3W
机构
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