Тактильный датчик Советский патент 1987 года по МПК B25J19/02 

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано в качестве датчика тактильного ощущения предмета, зажатого в схвате робота.

Целью изобретения является повыше- кие надежности работы тактильного датчика и упрощение его конструкции.

На фиг.1 изображен тактильный датчик j общий вид; на фиг.2 - схема матрицы элементов Холла; на фиг.З - зависимость сигнала на элементе Холла от смещения стержня тактильного датчика.

Датчик состоит из магнитной системы, включающей в себя два постоянных магнита 1, верхний 2 и нижний 3 магнитопроводы (ферромагнитные пластины) . Магнитопровод 2 имеет отверстия, количественно соответствующие

числу стержней 4, которые имеют воз- 20 Щ и и с я тем, что, с целью упроще- можность осевого перемещения магнито- провода и неферромагнитного каркаса 5. Возврат в исходное состояние каждого стержня достигается благодаря возвратной пружине 6. В зазоре магнитной системы непосредственно под стержнями помещена матрица элементов Холла 7. Стержни 4 выполнены из ферромагнитного материала и являются частью магнитной системы.30

Датчик работает следующим образом.

Давление предмета на стержни 4 тактильного датчика вызывает и;с перемещение относительно верхнего магни- топровода 2 и каркаса 5.. Это перемещение вызывает изменение индукции магнитного поля в зазоре между нижним магнитопроводом 3 и стержнями. Р1зме- нение индукции регистрируется матрицей элементов Холла,

ния конструкции и повыщения надежности работы, магнитная система выполнена в виде двух ферромагнитных пластин, установленных с зазором парап25 лельно друг другу, двух постоянных магнитов, направленных одноименными полюсами в одну сторону и расположенных и зазоре между пластинами, а также стержней, выполненных из ферромагнитного материала, причем каркас выполнен, из неферромагнитного материала и установлен между магнитами, в одной из пластин и в каркасе сделаны соос- ные отверстия, в которых установлены

35 стержни, подпружиненные относительно каркаса, а матрица элементов Холла расположена на второй пластине в зазоре между этой пластиной и каркасом с возможностью магнитного взаимодей40 ствия со стержнями.

Матрица элементов Холла может быть выполнена обычными методами планар- ной технологии и имеет небольшие размеры чувствительных областей - не более чем 0,5 X 0,5 мм. Ток к элементам Холла подводится по двум проводникам. В измерительную цепь каждого элемента Холла, содержащегося в матрице, включается компенсатор, позволяющий настроить каждый элемент Холла на нулевой уровень сигнала в верхнем положении стержней.

Формула изобретения Тактильный датчик, содержащий каркас с магнитной системой, матрицу элементов Холла и расположенные на его рабочей поверхности стержни, имеющие возможность осевого перемещения относительно каркаса, отличаю20 Щ и и с я тем, что, с целью упроще- 30

ния конструкции и повыщения надежности работы, магнитная система выполнена в виде двух ферромагнитных пластин, установленных с зазором парап25 лельно друг другу, двух постоянных магнитов, направленных одноименными полюсами в одну сторону и расположенных и зазоре между пластинами, а также стержней, выполненных из ферромагнитного материала, причем каркас выполнен, из неферромагнитного материала и установлен между магнитами, в одной из пластин и в каркасе сделаны соос- ные отверстия, в которых установлены

35 стержни, подпружиненные относительно каркаса, а матрица элементов Холла расположена на второй пластине в зазоре между этой пластиной и каркасом с возможностью магнитного взаимодей40 ствия со стержнями.

65-31 (и

к„гооон

фиг. 2

и

MB

50

0

30

20

Ю

Изобретение относится к области робототехники. Цель изобретения - упрощение конструкции и повьппение надежности работы. Датчик содержит магнитную систему, включающую в себя две ферромагнитные пластины 2 и 3, установленные с зазором друг к другу, два постоянных магнита 1, расположенных в зазоре между пластинами, и ферромагнитные стержни 4, установленные с возможностью осевого перемещения в пластине 2 и неферромагнитном каркасе 5 и подпружиненные относительно -последнего с помощью пружин 6, а также матрицу элементов Холла 7. Перемещение стержней 4 при взаимодействии с объектом манипулирования вы- . зывает изменение индукции магнитного поля в зазоре между пластиной 3 и стержнями, которое регистрируется матрицей элементов Холла 7, 3 ип. S (/) фиг.1

Редактор А.Долинич

Составитель О.Романенко Техред Л.Олийнык

Заказ 2915/20Тираж 953 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор А. Ильин