王宏民 梁靖斌 李江源 潘增喜 邓辅秦,2

1. 五邑大学智能制造学部，广东江门 529000；2. 深圳市人工智能与机器人研究院，香港中文大学（深圳），广东深圳 518000

0 前言

人类手部具有17,000多个复杂且精密的感官单元，使得人类可以完成生活中复杂的任务，通过触觉更好地与世界互动，这是人类与生俱有的功能[1]。但机械手臂没有像人类这般复杂的神经回路，它对于外部世界是没有触觉、没有感知的。像人类简单的抓取番茄任务，对于机械手臂抓取而言，需要人类给它明确的指令，包含了输出力的大小、弯曲角度和运动行程等，没有触觉和神经回路调节的机械手臂永远不会知道它是否已经损坏了番茄。如何让触觉成为机械手臂与外部环境进行协调交互是众多研究学者研究的关键问题。触觉传感技术可以帮助机械手臂感受手中物体的重量、粗糙平滑程度、刚度、滑脱力度等等，其目的在于模仿人类，使其具有一个完整的、多层次的系统，但是相对于人类的触觉，机械手臂的触觉往往是多种装置或系统的集合。一般来说，触觉技术在机械手臂上多为指定区域内力的测量，在理想意义下，指定区域内包含了有限个小的质点，该区域内所受力就是有限个点的积分。从最底层的传感接触点去分类，根据传感点的数量可以分为3类：单点式传感触觉技术、高分辨率传感触觉技术和大面积传感触觉技术。其中，单点式传感触觉技术是最小的触觉传感单元，这种类型的传感器可以用于判断是否接触物体，简单检测接触点的力的大小；……