刘艳红，豆园林，任海川，曹桂州

（郑州大学 电气工程学院，郑州 450001）

0 概述

采用软材料或柔性材料加工的软体机器人对非结构化的环境有很好的适应性和人机交互的安全性［1］。软体机器人相较于传统的刚性结构具有高灵活性、复杂环境适应性和人机交互安全性的优势，在医疗康复、勘测救援等领域具有广阔的应用前景。软体驱动器是软体机器人动力组成部分，实现软体机器人的广泛应用不能缺少对软体驱动器形状信息的检测，准确测量软体驱动器角度有利于软体机器人实现形状重构、闭环位置控制和姿态实时监测。然而，由于软体驱动器本身具有高度柔顺性，传统的传感器很难应用到软体驱动器角度测量上［2］。因此，如何准确获取软体驱动器形状反馈信息（如角度变化）是软体机器人研究的挑战性问题之一。

基于视觉传感器［3-4］的测量方法被广泛应用于软体驱动器角度测量，但其易受外界环境光线、障碍物遮挡、工作区域等因素的影响。因此，一些学者从不同的测量原理出发，设计了多种用于测量软体驱动器角度的非视觉传感器，包括电阻式传感器［5-6］、光学传感器［7-8］和电磁式传感器［9］。由于制作简单、造价低、柔韧性好、对磁场不敏感等特性，电阻式传感器已经在商用数据手套中成功应用［10］。为了使传感装置更易植入软体驱动器中，文献［6］以银浆作为敏感元件，采用3D 打印自制曲率传感器。虽然具有制造简单、造价低等特点，但自制的传感器仍存在迟滞和漂移效应，限制了传感器测量的精度。……